Расчет частот и форм собственных колебаний ротора турбомашины с помощью программного комплекса DyRoBes
Автор: lastnar • Апрель 5, 2021 • Курсовая работа • 620 Слов (3 Страниц) • 432 Просмотры
ФГАОУ ВО «УрФУ имени первого Президента России Б. Н. Ельцина»
Уральский энергетический институт
Кафедра «Турбины и двигатели»
Расчетно-графическая работа по курсу «Вибрационная надежность и диагностика энергоустановок»
на тему:
«Расчет частот и форм собственных колебаний ротора турбомашины с помощью программного комплекса DyRoBes»
Преподаватель:
Студент:
Екатеринбург
2020
Оглавление
Введение …………………………………………………………………………..3
Подготовка расчетной модели ротора………….………………………………..4
Построение модели ротора ………………………………………………………4
Выполнение расчетов……………………………………………………………..8
Вывод……………………………………………………………………………..11
Введение
В данной расчётно-графической работе необходимо провести расчёт ротора турбомашины, определить частоту собственных колебаний при меняющейся жёсткости, найти формы колебаний при постоянной жёсткости.
В качестве расчётного ротора был выбран ротор ССТ газотурбинного двигателя ГТК-10-4. Ротор ССТ имеет один диск.
Для расчёта использовался программный комплекс DyRoBes. В данной программе для расчёта используются конечные элементы цилиндрического или конического вида. Ротор с чертежа разбивается на конечно-элементную модель. Точность расчета зависит от количества элементов, на которые был разбит ротор, соответственно, чем больше разбиений, тем точнее расчет.
Чертеж ротора ССТ газотурбинного двигателя ГТК-10-4 представлен на рисунке 1. Полученная модель ротора газотурбинного двигателя ГТК-10-4 представлена на рисунке 5. Модель была разбита на 20 элементов. Между номерами 7, 8 и 16, 17 показаны опоры, в которых расположены подшипники.
[pic 1]
Рисунок 1 – Чертеж ротора ССТ двигателя ГТК-10-4
Подготовка расчетной модели ротора
Для подготовки расчётной модели ротора необходимо иметь упрощенный эскиз ротора с длинами и диаметрами каждого расчётного участка. Разбиваем на прямоугольные участки, как показано на рисунке 1.
Разбить ротор на элементы нужно таким образом, чтобы длина L (мм) этого участка была меньше его диаметра D (мм), в противном случае точность расчёта сильно упадёт.
[pic 2]
Рисунок 1 – Прямоугольный участок ротора
Построение модели ротора
- Во вкладке Units/Description выбираем пункт 4 «Engineering Metric units (s, mm, N, kg).
- Во вкладке Material задаемся свойствами материала (рис. 2).
[pic 3]
Рисунок 2 – Таблица свойств материала ротора
- Во вкладке Shaft Elements задаем размеры упрощенных элементов ротора турбомашины (рис. 3.1 – 3.2).
[pic 4]
Рисунок 3.1 – Таблица конечных элементов
[pic 5]
Рисунок 3.2 – Таблица конечных элементов
- Задаемся местами установки подшипников. Затем задаемся типом подшипника (0 – Liner Constant Bearing) и жесткостью подшипника. Добавляем 2 подшипника на 3 и 16 точки (рис. 4.1 - 4.2).
[pic 6]
Рисунок 4.1 – Параметры первого подшипника в точке 3
[pic 7]
Рисунок 4.2 – Параметры второго подшипника в точке 16
- Получаем упрощенную модель ротора ССТ ГТК – 10 – 4 (рис. 5).
[pic 8]
...