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30Cr2MoV转子钢高温下的低周疲劳特性实验研究 被引量：16
1
作者 毛雪平 刘宗德 +2 位作者 杨昆 安江英 蒲泽林 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第6期119-122,共4页
该文采用总应变控制对30Cr2MoV钢在高温450℃、500℃和550℃下的低周疲劳特性进行了实验研究.采用Manson-Coffin公式对实验结果进行了分析,得到了该材料的高温低周疲劳特性参数、循环应力(应变曲线和具有95%置信度的50%~90%的不同存活... 该文采用总应变控制对30Cr2MoV钢在高温450℃、500℃和550℃下的低周疲劳特性进行了实验研究.采用Manson-Coffin公式对实验结果进行了分析,得到了该材料的高温低周疲劳特性参数、循环应力(应变曲线和具有95%置信度的50%~90%的不同存活率下的应变(寿命曲线,并将实验结果和文献进行了比较,分析了存在差异的原因,对于汽轮机的疲劳设计、延寿和寿命管理具有很大的实用价值. 展开更多
关键词 转子 高温 实验 汽轮机 30CR2MOV 低周疲劳特性
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600MW汽轮机叶轮偏心汽流激振力分析与模拟 被引量：14
2
作者 丁学俊 刘顺 +2 位作者 黄来 翟俊海 李勇 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期342-346,共5页
以某发电厂超临界600 MW汽轮机转子为研究对象,根据蒸汽做功原理对动叶流道处的动偏心激振力进行了分析.在围带汽封处采用CFD软件模拟涡动转子泄漏蒸汽的三维黏性流场,确定了汽流激振力.计算结果表明:在不对称进汽工况下,转子将受到较... 以某发电厂超临界600 MW汽轮机转子为研究对象,根据蒸汽做功原理对动叶流道处的动偏心激振力进行了分析.在围带汽封处采用CFD软件模拟涡动转子泄漏蒸汽的三维黏性流场,确定了汽流激振力.计算结果表明:在不对称进汽工况下,转子将受到较大的静态汽流力;当采用对称进汽时,汽流激振力很小,有利于提高转子的稳定性;与额定工况比较,在阀门全开(VWO)工况下,径向激振力的增幅很大,而切向激振力和泄漏量的增幅却很小,表明大型汽轮机采取对称进汽方式可以提高转子运行的稳定性. 展开更多
关键词 汽轮机 转子 叶轮 偏心 汽流激振 模拟 Alford力
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汽轮机转子初始裂纹高周疲劳安全性分析方法及其在焊接转子中的应用 被引量：16
3
作者 史进渊 邓志成 +5 位作者 汪勇 杨宇 刘岩 刘霞 王争艳 杨彦磊 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期17-24,共8页
介绍了汽轮机转子高周疲劳寿命的设计方法.提出了汽轮机转子初始裂纹高周疲劳安全性的分析方法,转子高周疲劳的平均应力σm、应力幅σA和应力强度因子范围ΔKI的计算方法以及转子钢疲劳裂纹扩展门槛值ΔKtRh的经验计算公式.给出了汽轮... 介绍了汽轮机转子高周疲劳寿命的设计方法.提出了汽轮机转子初始裂纹高周疲劳安全性的分析方法,转子高周疲劳的平均应力σm、应力幅σA和应力强度因子范围ΔKI的计算方法以及转子钢疲劳裂纹扩展门槛值ΔKtRh的经验计算公式.给出了汽轮机转子初始裂纹高周疲劳安全性的分析思路、分析方法、评价判据以及半转速1 000MW核电汽轮机焊接低压转子的高周疲劳安全性分析应用实例.结果表明:转子初始裂纹高周疲劳分析方法能够应用于汽轮机转子的安全性评价,并可以为汽轮机转子的结构优化和长周期安全运行提供依据. 展开更多
关键词 汽轮机 转子 初始裂纹 高周疲劳 安全性分析 寿命预测
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刷式密封研究的进展 被引量：52
4
作者 何立东 袁新 尹新 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第12期28-32,53,共6页
刷式密封是现代先进透平机械发展的关键技术之一 ,已经应用于航空发动机、工业燃气轮机和汽轮机等叶轮机械。刷式密封在转子瞬间大幅径向位移后可保持密封间隙不变。其泄漏量是梳齿密封的 1/ 5～ 1/ 10 ,使发动机耗油率降低约 2 % ,并... 刷式密封是现代先进透平机械发展的关键技术之一 ,已经应用于航空发动机、工业燃气轮机和汽轮机等叶轮机械。刷式密封在转子瞬间大幅径向位移后可保持密封间隙不变。其泄漏量是梳齿密封的 1/ 5～ 1/ 10 ,使发动机耗油率降低约 2 % ,并能改善转子运行的稳定性。刷毛是直径一般为 0 .0 5～ 0 .0 7mm的细金属丝 ,其自由端与轴表面接触。基金项目 :国家重点基础研究发展规划基金资助项目(G19990 2 2 30 4)。SubsidizedbytheSpecialFundsformajorStateBasicResearchPro jectsofChina(G19990 2 2 30 4) .刷毛材料一般为钴基耐热合金Haynes2 5 ,轴表面喷涂一层硬质涂层 ,如陶瓷ZrO2 等。刷式密封可以承受的转子线速度已超过 3 0 5m/s,运行温度达 690℃。长期的性能实验探索出了刷式密封结构尺寸对密封性能影响的一般规律。随机分布有效厚度模型是一个半经验理论分析模型 ,较好地建立了刷式密封结构尺寸、工作环境参数与密封性能之间的关系 。 展开更多
关键词 刷式密封 透平机械 汽轮机 转子
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非线性连续损伤模型在汽轮机转子低周疲劳分析中的应用 被引量：16
5
作者 荆建平 孙毅 +1 位作者 夏松波 冯国泰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第10期28-32,共5页
针对当前汽轮机转子低周疲劳寿命估算存在较大误差的问题 ,引进了非线性连续损伤力学模型进行汽轮机转子的低周疲劳损伤分析。首先对国产 6 0 0MW汽轮机高压转子在冷启动和滑参数停机等典型工况下的瞬态温度场和热应力场进行了弹塑性有... 针对当前汽轮机转子低周疲劳寿命估算存在较大误差的问题 ,引进了非线性连续损伤力学模型进行汽轮机转子的低周疲劳损伤分析。首先对国产 6 0 0MW汽轮机高压转子在冷启动和滑参数停机等典型工况下的瞬态温度场和热应力场进行了弹塑性有限元分析 ,进而对热应力引起的低周疲劳损伤进行了估算 ,疲劳损伤的估算分别采用了非线性连续损伤力学模型和目前工程上广泛采用的线性损伤累积理论。2种方法的估算结果表明 :由于线性累积损伤理论是基于单轴假定之下 ,没有考虑多轴应力的影响 ,在寿命预测时 ,高估了转子的寿命 ;而非线性连续损伤力学模型不仅考虑了多轴复杂应力的影响而且正确地反映了低周疲劳损伤的非线性累积过程 ,其分析结果更接近实际。 展开更多
关键词 汽轮机 转子 低调疲劳分析 非线性连续损伤模型
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处于部分进汽时动叶片排内非定常流动现象的数值研究 被引量：13
6
作者 徐星仲 徐力平 +1 位作者 蔡虎 蒋洪德 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期36-39,共4页
本文在简要回顾了迄今为止对于工作在部分进汽状态下叶片特性的实验和理论研究结果之后，采用作者发展的多通道三维叶片非定常计算程序，对处于部分进汽时动叶片排内的三维流动进行了数值模拟，并对计算结果进行了分析。
关键词 电站 汽轮机 部分进汽 非定常流动 数值研究 叶片
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转子偏心引起的气流激振力分析 被引量：12
7
作者 柴山 张耀明 +1 位作者 马浩 曲庆文 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期34-37,共4页
从流体动力学出发，应用动量定理研究汽轮机直叶片由于间隙引起的气流激振力问题，综合考虑了叶片的各项设计参数并应用理论分析的方法导出普遍适用的计算公式，解决了Ａｌｆｏｒｄ公式中需人为选取效率系数的困难。通过与Ａｌｆｏｒｄ... 从流体动力学出发，应用动量定理研究汽轮机直叶片由于间隙引起的气流激振力问题，综合考虑了叶片的各项设计参数并应用理论分析的方法导出普遍适用的计算公式，解决了Ａｌｆｏｒｄ公式中需人为选取效率系数的困难。通过与Ａｌｆｏｒｄ公式计算结果的对比计算表明该计算公式是正确的，计算结果是可信的。 展开更多
关键词 转子 动力学 激振力 气流 旋转机械 汽轮机
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获得综合优化流型的叶片成型发法和设计方法 被引量：8
8
作者 冯国泰 苏杰先 +3 位作者 王仲奇 黄影虹 杨弘 刘凤君 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1991年第2期156-159,共4页
一、引言 透平通流部分每一次重大改进实质都是一种流型的更变。我们称透平通流部分气动设计几个发展阶段所对应的流型是:直叶片流型,简单扭曲流型,可控子午型面流型,可控涡流型,叶片可控弯曲流型。后三个流型是现代叶轮机气动设计的基... 一、引言 透平通流部分每一次重大改进实质都是一种流型的更变。我们称透平通流部分气动设计几个发展阶段所对应的流型是:直叶片流型,简单扭曲流型,可控子午型面流型,可控涡流型,叶片可控弯曲流型。后三个流型是现代叶轮机气动设计的基本出发点,三种流型每个流型都有自己的长处和弱点,单一采用一种流型进行气动设计是不会令人满意的。为改善单一流型的气动性能,应综合考虑各种流型的优缺点。 展开更多
关键词 叶轮机 叶片 成型法 设计 流型
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具有滑动轴承的稳态转子系统有限元建模分析 被引量：19
9
作者 曹树谦 丁千 +2 位作者 陈予恕 张宁 金宗武 《汽轮机技术》 EI 北大核心 1999年第6期347-350,354,共5页
对具有滑动轴承的稳态转子系统动态计算时的有限元建模问题进行了讨论，主要是讨论了滑动轴承油膜力及其在建模中的处理方式，提出了模拟油膜刚度的方法。经计算实例表明，运用这种方法建立的计算模型是合理的，结果准确。
关键词 滑动轴承 油膜力 油膜刚度 汽轮机 转子
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汽轮机低压转子锻件锻造的关键技术 被引量：9
10
作者 张涛 刘助柏 +3 位作者 任运来 李伟民 高士友 王海君 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期74-77,共4页
介绍了一种新ＦＭ法。由于低压转子锻件的尺寸大，容量相同的汽轮机低压转子锻件要比高中压转子锻件的制造难度大。大型汽轮机低压转子锻件常规生产工艺，在镦粗体（ｈ／ｄ＞１）中心区域存在两向拉应力，在ＷＨＦ法的拔长体中存在一向... 介绍了一种新ＦＭ法。由于低压转子锻件的尺寸大，容量相同的汽轮机低压转子锻件要比高中压转子锻件的制造难度大。大型汽轮机低压转子锻件常规生产工艺，在镦粗体（ｈ／ｄ＞１）中心区域存在两向拉应力，在ＷＨＦ法的拔长体中存在一向或两向拉应力。如果不区分锻造作用的阶段性，前道工序的作用很可能被后续工序消除或减弱，所以应用常规锻造时，要分阶段进行锻造工艺设计，在不同的锻造阶段中解决不同的关键问题。只有应用最新发展的新工艺方法、优化组合进行锻造，才有可能使得各阶段的变形机制得到最佳配合。 展开更多
关键词 低压转子 锻件 锻造法 锥形板镦粗 汽轮机
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支承刚度对汽轮机转子动力学特性的影响分析 被引量：11
11
作者 盛步云 张涛 +2 位作者 丁毓峰 江峰 李永锋 《机械设计》 CSCD 北大核心 2008年第12期38-41,共4页
从多体系动力学理论及有限元理论出发,研究了C50-8.83/0.98型汽轮机转子虚拟样机构建的原理,分析了支承刚度对转子临界转速的影响,并以支承刚度变化时的工况为条件,分析了转子-叶片蒸汽弯应力的变化情况,从而总结出支承刚度对转子动力... 从多体系动力学理论及有限元理论出发,研究了C50-8.83/0.98型汽轮机转子虚拟样机构建的原理,分析了支承刚度对转子临界转速的影响,并以支承刚度变化时的工况为条件,分析了转子-叶片蒸汽弯应力的变化情况,从而总结出支承刚度对转子动力学特性的影响规律。 展开更多
关键词 汽轮机转子 虚拟样机 支承刚度 临界转速
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200MW汽轮机低压转子-轴承系统的非线性动力学分析 被引量：12
12
作者 刘占生 崔颖 +2 位作者 冷淑香 韩万金 黄文虎 《动力工程》 CSCD 北大核心 2004年第3期345-350,共6页
采用数值计算方法对实际大型转子-轴承系统的非线性动力学特性进行了研究,计算结果能与现场的运行经验很好地吻合。用有限元法建立了200MW汽轮机低压转子-轴承系统的非线性振动微分方程。采用Newmark逐步积分法对转子在升、降速过程中... 采用数值计算方法对实际大型转子-轴承系统的非线性动力学特性进行了研究,计算结果能与现场的运行经验很好地吻合。用有限元法建立了200MW汽轮机低压转子-轴承系统的非线性振动微分方程。采用Newmark逐步积分法对转子在升、降速过程中的振动响应进行了数值仿真,得到了转子发生油膜失稳的转速和油膜振荡的"惯性迟滞"现象。对转子的重力和不平衡量对系统的油膜涡动和油膜振荡的影响进行了计算和分析。计算得到了转子的振动随转子的偏心距、轴承的长径比、间隙比、润滑油粘度的变化规律,分析结果为定量和定性分析该类机组转子-轴承系统的稳定性提供了参考依据。 展开更多
关键词 动力机械工程 汽轮机 转子-轴承 非线性振动 油膜振动 NEWMARK法
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高速透平膨胀机叶轮动力学模态的有限元分析 被引量：7
13
作者 李超 艾丽昆 +1 位作者 刘延峰 顾文婷 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期161-165,共5页
基于有限元方法建立了叶轮的动力方程和N阶自由度系统的自由振动微分方程,并对方程中非线性初应力刚度矩阵进行了线性简化;应用Ansys有限元软件对透平膨胀机工作状态下的闭式叶轮和半开式叶轮分别进行了带有预应力结构的模态分析,得到... 基于有限元方法建立了叶轮的动力方程和N阶自由度系统的自由振动微分方程,并对方程中非线性初应力刚度矩阵进行了线性简化;应用Ansys有限元软件对透平膨胀机工作状态下的闭式叶轮和半开式叶轮分别进行了带有预应力结构的模态分析,得到了其在惯性力作用下的振动特性和振动形式;同时对不同转速下闭式叶轮的模态进行了计算分析.结果表明:叶轮离心力的刚化作用对振动频率的影响较为显著;由于离心力的刚化作用,叶轮的固有频率比静频时有所提高;随着转速的提高,叶轮的振动频率也随之加快. 展开更多
关键词 透平膨胀机 叶轮 振动特性 振动频率 模态分析 有限元分析
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连续转子轴承系统的非线性动力学行为研究 被引量：10
14
作者 荆建平 孙毅 +1 位作者 李剑钊 夏松波 《热能动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期607-610,共4页
对一转子轴承系统,采用有限元方法建立了非线性连续转子轴承系统模型,分别采用直接积分法和模态综合法对偏心情况下转子的非线性动力学行为进行了分析,并对两种方法的结果进行比较发现,直接积分法对于求解非线性振动问题更有效。运用简... 对一转子轴承系统,采用有限元方法建立了非线性连续转子轴承系统模型,分别采用直接积分法和模态综合法对偏心情况下转子的非线性动力学行为进行了分析,并对两种方法的结果进行比较发现,直接积分法对于求解非线性振动问题更有效。运用简单离散方法对该转子轴承系统进行了分析,其结果与有限元法偏差较大。有限元的分析结果表明,该转子轴承系统的动力学响应为一典型的油膜震荡过程,其非线性动力学运动形式为HOpf分叉。 展开更多
关键词 转子 轴承系统 非线性 动力学 有限元 油膜震荡 汽轮机
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主蒸汽温度和压力波动对汽轮机转子蠕变疲劳损伤的影响 被引量：11
15
作者 赵乃龙 王炜哲 刘应征 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期127-133,共7页
采用Abaqus有限元软件建立了某GW(百万千瓦)级超超临界汽轮机高压转子的轴对称有限元模型,加载基于电厂实际运行的主蒸汽温度和压力的边界条件,以分析转子在稳态运行过程中的力学行为;采用Lemaitre连续损伤力学模型分析高压转子在实际... 采用Abaqus有限元软件建立了某GW(百万千瓦)级超超临界汽轮机高压转子的轴对称有限元模型,加载基于电厂实际运行的主蒸汽温度和压力的边界条件,以分析转子在稳态运行过程中的力学行为;采用Lemaitre连续损伤力学模型分析高压转子在实际运行过程中的蠕变疲劳损伤,并与不考虑主蒸汽温度和压力波动条件下的计算结果进行对比.结果表明:主蒸汽温度和压力的波动对转子的热力状态产生影响;转子的温度和应力随着主蒸汽温度和压力的波动而变化;在转子进汽口位置(A点),主蒸汽温度和压力波动下的蠕变疲劳损伤值超过主蒸汽温度和压力恒定条件下的2倍. 展开更多
关键词 汽轮机 温度 压力 波动 高压转子 蠕变疲劳损伤
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汽轮机转子疲劳-蠕变损伤的非线性损伤力学分析 被引量：38
16
作者 荆建平 孟光 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第9期167-172,共6页
转子是汽轮机的核心部件,往往要在高温、复杂应力情况下工作,易产生裂纹萌生。除疲劳作用外,蠕变在转子的寿命损耗中也占有相当的比例。一般低周疲劳约占转子总寿命的80%,而蠕变则占转子总寿命的20%。事实上,对汽轮机转子而言,疲劳和蠕... 转子是汽轮机的核心部件,往往要在高温、复杂应力情况下工作,易产生裂纹萌生。除疲劳作用外,蠕变在转子的寿命损耗中也占有相当的比例。一般低周疲劳约占转子总寿命的80%,而蠕变则占转子总寿命的20%。事实上,对汽轮机转子而言,疲劳和蠕变往往是同时发生并存在着相互的作用。该文采用非线性损伤力学模型估算了国产600MW汽轮机高压转子在实际启停功况下的疲劳-蠕变 寿命,考虑了疲劳与蠕变的耦合作用以及多轴应力的影响,并与当前汽轮机疲劳-蠕变寿命估算普遍采用的线性累积损伤理论进行了对比。结果表明:非线性连续损伤力学模型正确地反映了疲劳-蠕变交互作用以及损伤演化的非线性机制,其分析结果比现行理论方法更为准确、可靠。 展开更多
关键词 汽轮机 转子 疲劳 蠕变损伤 非线性损伤力学分析
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660MW超超临界汽轮机高压转子的高温蠕变强度分析 被引量：13
17
作者 邬文睿 王炜哲 +2 位作者 蒋普宁 刘应征 陈汉平 《动力工程》 CSCD 北大核心 2009年第2期99-103,共5页
为了研究在高温下某660MW超超临界汽轮机高压转子的蠕变强度,利用有限元计算方法分析了转子在额定工况下的温度和应力分布,并采用幂率模型和孔洞长大机理预测了该转子在2×10^5h工作中的蠕变行为.研究结果表明：在额定工况下,转子... 为了研究在高温下某660MW超超临界汽轮机高压转子的蠕变强度,利用有限元计算方法分析了转子在额定工况下的温度和应力分布,并采用幂率模型和孔洞长大机理预测了该转子在2×10^5h工作中的蠕变行为.研究结果表明：在额定工况下,转子最高内应力低于屈服极限,处于纯弹性变形状态;转子内大部分区域温度在300～600℃,已进入蠕变温度范围.蠕变与热弹性耦合分析表明：蠕变会引起转子内部应力的重新分布,转子前轴封圆弧段的蠕变应变较高,而且多轴应力对该区域蠕变韧度的影响明显,应当引起足够重视. 展开更多
关键词 超超临界汽轮机 高压转子 高温蠕变 强度 寿命预测
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调峰汽轮机转子热应力及寿命损耗在线监测系统 被引量：14
18
作者 王建梅 蔡锴 +2 位作者 卫国涛 阚伟民 黄庭辉 《汽轮机技术》 北大核心 2001年第5期298-300,共3页
依据调峰机组的实际运行数据 ,利用九节点有限单元法计算了汽轮机转子的温度应力场 ,确定了转子的危险截面和最大应力部位。在此基础上 ,修正了转子的一维热应力简化计算式 ,计算调峰汽轮机转子疲劳寿命损耗 ,建立了转子热应力及寿命损... 依据调峰机组的实际运行数据 ,利用九节点有限单元法计算了汽轮机转子的温度应力场 ,确定了转子的危险截面和最大应力部位。在此基础上 ,修正了转子的一维热应力简化计算式 ,计算调峰汽轮机转子疲劳寿命损耗 ,建立了转子热应力及寿命损耗在线监测数学模型。并在Windows 95 /98操作基础上开发了转子应力监测软件。该监测系统对电厂的实际运行具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 汽轮机 转子 热应力 在线监测 调峰 使用寿命 损耗 发电机组
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600MW汽轮机转子疲劳寿命计算 被引量：13
19
作者 武新华 荆建平 +3 位作者 夏松波 刘占生 张欣 符东明 《汽轮机技术》 北大核心 1999年第3期157-160,共4页
采用电厂实际启、停机曲线对６００ＭＷ汽轮机组的高、中压转子分别进行了三维瞬态温度场及非线性应力场分析，并采用３０Ｃｒ１ＭｏＶ低周疲劳曲线对机组在实际启、停过程中的寿命损耗进行了估算。温度场及应力场的计算采用轴对称有限... 采用电厂实际启、停机曲线对６００ＭＷ汽轮机组的高、中压转子分别进行了三维瞬态温度场及非线性应力场分析，并采用３０Ｃｒ１ＭｏＶ低周疲劳曲线对机组在实际启、停过程中的寿命损耗进行了估算。温度场及应力场的计算采用轴对称有限元法。 展开更多
关键词 汽轮机 温度场 寿命损耗 转子 疲劳寿命
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汽轮机转子高速动平衡技术研究 被引量：12
20
作者 邓旺群 高德平 +2 位作者 廖学军 力宁 刘炜 《汽轮机技术》 北大核心 2004年第1期49-51,共3页
叙述了柔性转子影响系数法的平衡原理、平衡步骤和大型旋转机械振动烈度的品质评定标准,圆满完成了一个大修后的N102JHP汽轮机转子的高速动平衡试验,效果良好。研究表明:高速动平衡是降低汽轮机转子振动的一种有效方法。
关键词 汽轮机转子 高速动平衡 影响系数法 临界转速 振动烈度
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