水電站機組及廠房結(jié)構(gòu)耦合振動特性研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟與社會的發(fā)展，水力發(fā)電作為一種可再生的清潔能源日益得到重視和開發(fā)。水電機組單機容量和引用水頭的急劇增大，廠房結(jié)構(gòu)相應(yīng)巨型化和復(fù)雜化，機組振動及其誘發(fā)的水電站廠房結(jié)構(gòu)振動已成為其運行和設(shè)計的重要問題。目前水電站機組及廠房結(jié)構(gòu)在電磁、水力、機械三方面振源耦合以及機組-廠房之間的耦合、機組與廠房的振動模態(tài)參數(shù)識別等方面的研究尚顯不足。因此，本文通過有限元數(shù)值模擬，多種因素耦合建模，原型觀測，識別反分析等多種方法，致力于水電站機組軸系統(tǒng)

2、及廠房結(jié)構(gòu)在各種振源作用下的動特性等方面的研究，所建立的模型及分析方法以及取得的研究成果，為今后機組軸系統(tǒng)及廠房結(jié)構(gòu)的動力優(yōu)化設(shè)計和安全穩(wěn)定運行、各種動特性的研究和分析提供技術(shù)依據(jù)和參考。
　　 第一章緒論部分介紹了水電站機組及其支承結(jié)構(gòu)，水電站廠房的振動問題和研究現(xiàn)狀，并對有關(guān)現(xiàn)場振動測試和參數(shù)識別方法進行了歸納和總結(jié)。
　　 第二章用有限元法計算導(dǎo)軸承和推力軸承的動特性系數(shù)，建立了由兩種軸承共同支承的立式水電機組軸系

3、統(tǒng)的有限元模型，考慮導(dǎo)軸承和推力軸承動特性系數(shù)隨軸系統(tǒng)相關(guān)參量變化而變化的非線性特征，分析了軸系統(tǒng)橫向和縱向動力特性通過推力軸承的耦合關(guān)系和相互影響程度。
　　 第三章分析機組軸系統(tǒng)在電磁剛度、密封剛度共同作用下的動力穩(wěn)定性。通過非線性振動穩(wěn)定性理論研究了電磁剛度和彈性支承對水輪發(fā)電機偏心轉(zhuǎn)子振動穩(wěn)定性的影響，并綜合考慮電磁、密封剛度建立有限元模型，分析相關(guān)參數(shù)對機組穩(wěn)定性的影響。
　　 第四章考慮導(dǎo)軸承動力特性系數(shù)的非

4、線性特性，研究機組與廠房耦合系統(tǒng)的動力學(xué)問題。通過不同計算模型的比較，對考慮廠房基礎(chǔ)耦聯(lián)作用的機組軸系統(tǒng)的動力特性進行了研究；進一步分析了機組振動作為廠房振動的振源，其動荷載的合理模擬和施加方式及其對廠房結(jié)構(gòu)振動的影響。
　　 第五章根據(jù)水電站機組及廠房聯(lián)合現(xiàn)場振動測試數(shù)據(jù)，分析機組及廠房的振動規(guī)律，探討了振源的幅值和頻率等特性及其振動傳遞途徑。根據(jù)國內(nèi)外相關(guān)標準對機組及廠房的振動水平進行了評價，并對廠房結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)進行了有限元