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输气站场90°弯管结构振动特性分析 被引量:1
1
作者 张凯煊 闫伟 +2 位作者 栗佳 包瑞新 李佳伦 《管道技术与设备》 CAS 2024年第3期14-21,共8页
输气站场管道振动超标问题对管道的安全运行具有重大威胁,处理不当会对站场的生产造成巨大的损失。因此文中选取常见的90°弯管结构进行研究。由模态分析、谐响应分析分别得出管道前6阶固有频率,振型以及弯头处X、Y、Z方向上的频率... 输气站场管道振动超标问题对管道的安全运行具有重大威胁,处理不当会对站场的生产造成巨大的损失。因此文中选取常见的90°弯管结构进行研究。由模态分析、谐响应分析分别得出管道前6阶固有频率,振型以及弯头处X、Y、Z方向上的频率位移曲线图。结果表明:当激振力频率接近管道五阶、六阶固有频率时管道振动加剧,即发生共振时产生的位移最大。在此基础上提出减振措施,在弯头两端设置卡箍对管道进行固定约束,仿真得出弯头处的频率位移曲线图。对比发现增加约束后各阶固有频率明显提高并且各方向振动位移减弱,起到明显的减振效果。 展开更多
关键词 管道振动 模态分析 谐响应分析 固有频率 减振
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船舶发电机组排烟管系低振动设计及试验
2
作者 朱强强 蔡晓涛 +2 位作者 吕佩瑶 李瑞尧 黄志武 《船海工程》 北大核心 2024年第3期55-59,共5页
为降低排烟管系振动和噪声传递到船体结构和附近舱室,需对其进行低振动设计,在考虑减振的基础上,考虑排烟管系的自振频率,选择合适减振元件,采用有限元分析方法计算排烟管系的模态,并在实船上进行隔振效果的测试验证。实船结果表明,在10... 为降低排烟管系振动和噪声传递到船体结构和附近舱室,需对其进行低振动设计,在考虑减振的基础上,考虑排烟管系的自振频率,选择合适减振元件,采用有限元分析方法计算排烟管系的模态,并在实船上进行隔振效果的测试验证。实船结果表明,在10~10 kHz频段范围内,排烟管系减振装置有较好的隔振效果,隔振效果达到15 dB以上;并有效避免了整个系统共振的发生而导致设备破坏和产生严重的振动噪声现象。 展开更多
关键词 排烟管系 隔振效果 低振动设计 固有频率
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倒T型管道的振动特性分析与优化控制
3
作者 靳涛 钱自成 +2 位作者 张紫光 朱秋 张晓露 《建材技术与应用》 2024年第3期9-13,共5页
三通管道是管网中最基本的连接单元之一,在管网的布置过程中有不可或缺的作用。通过利用ANSYS Workbench大型软件建立倒T型三通管道模型,从多个影响因素考虑,对倒T型管道的振动特性进行研究,最后对其振动特性提出优化控制。研究结果表明... 三通管道是管网中最基本的连接单元之一,在管网的布置过程中有不可或缺的作用。通过利用ANSYS Workbench大型软件建立倒T型三通管道模型,从多个影响因素考虑,对倒T型管道的振动特性进行研究,最后对其振动特性提出优化控制。研究结果表明:在其他条件相同的情况下,双进单出的倒T型三通管道的固有频率比单进双出的固有频率稍大,倒T型圆形三通管道的固有频率略大于方形三通管道的固有频率,不同入水口压强和不同管道壁厚对固有频率有一定的影响;通过增加约束可以对管道的振动有较好的控制。 展开更多
关键词 倒T型三通管道 振动特性 固有频率 优化控制
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充液管路固有频率试验与计算分析 被引量:17
4
作者 邱明星 陈志英 +2 位作者 王建军 刘中华 赵伟志 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1537-1542,共6页
为验证用有限元法计算充液管路固有频率特性的有效性,实现充液管路振动特性仿真,分别采用有限元分析和试验测试手段,对充液管路固有频率进行了试验和计算分析。对自由状态的空管、填充滑油和填充燃油三种状况的管路应用锤击法进行了振... 为验证用有限元法计算充液管路固有频率特性的有效性,实现充液管路振动特性仿真,分别采用有限元分析和试验测试手段,对充液管路固有频率进行了试验和计算分析。对自由状态的空管、填充滑油和填充燃油三种状况的管路应用锤击法进行了振动测量,同时用ANSYS有限元分析系统对这三种状况管路固有频率进行了计算。通过计算与试验,分析了不同管径、不同管材、流体压力和流速、温度等因素对固有频率的影响,特别是得到了充液管路对比空管的固有频率下降规律,构建了考虑充液等因素的航空发动机管路固有频率计算模型。 展开更多
关键词 管路 流固耦合 固有频率 试验 有限元计算
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井下钻柱纵向横向耦合振动模型建立与数值分析 被引量:8
5
作者 田家林 吴纯明 +4 位作者 杨勇文 姚宇 杨志 袁长福 吴波 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2017年第6期685-695,共11页
针对井下钻柱运动的复杂性,基于动力学理论,建立了井下钻柱纵向和横向耦合振动的数学模型,并进行数值求解及分析.根据井下钻柱的实际工况,以整个井下钻柱为研究对象,提出了钻柱纵向和横向耦合振动的动力方程,并利用解析法和无量纲法分... 针对井下钻柱运动的复杂性,基于动力学理论,建立了井下钻柱纵向和横向耦合振动的数学模型,并进行数值求解及分析.根据井下钻柱的实际工况,以整个井下钻柱为研究对象,提出了钻柱纵向和横向耦合振动的动力方程,并利用解析法和无量纲法分别求解出其动刚度和动阻尼的表达式,以及钻柱前两阶振动的固有频率.分析结果表明:当井下钻柱振动频率增大时,其动刚度呈幅值衰减的周期性变化,而其动阻尼呈幅值增强的周期性变化;井下钻柱长度和横截面面积越大,其动刚度和动阻尼的幅值越小;井下钻柱的Poisson(泊松)比对其振动的动刚度、动阻尼和前两阶固有频率没有影响;同时,井下钻柱的第二阶固有频率始终大于第一阶固有频率.该文的研究方法和模型为井下钻柱钻具分析和结果优化提供了理论参考和实际意义. 展开更多
关键词 井下钻柱 耦合振动 刚度 阻尼 固有频率
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钻井液对钻柱横向振动固有频率的影响 被引量:23
6
作者 李茂生 闫相祯 高德利 《石油大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2004年第6期68-71,共4页
为了研究钻柱系统的振动模态以及动力学特性,利用动力学理论研究了钻柱内、外钻井液对钻柱横向振动固有频率的影响。引入附加质量系数,通过线性化假设,并进行Laplace变换,导出了钻井液排量、井眼直径与钻柱外径的比值与附加质量系数的... 为了研究钻柱系统的振动模态以及动力学特性,利用动力学理论研究了钻柱内、外钻井液对钻柱横向振动固有频率的影响。引入附加质量系数,通过线性化假设,并进行Laplace变换,导出了钻井液排量、井眼直径与钻柱外径的比值与附加质量系数的关系。研究结果表明,钻井液的存在导致钻柱的固有频率与不考虑钻井液相比有较大的下降;钻柱内、外钻井液对钻柱横向振动固有频率的作用机理不同,其中环空内钻井液对钻柱横向振动固有频率的影响要远远大于人们的估计。 展开更多
关键词 钻柱 钻井液 井眼 横向振动 排量 LAPLACE变换 液相 固有频率 系数 动力学理论
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U型充液管道的流固耦合分析 被引量:12
7
作者 张杰 梁政 韩传军 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期64-68,172-173,共5页
基于流固耦合原理,在ADINA软件中建立了U型充液管道的有限元模型,对其进行了流固耦合模态分析,研究了壁厚对管道固有频率的影响;并对简支U型管道的充液过程进行了数值仿真,研究了充液加速度和壁厚对管道位移及应力的影响。结果表明:随... 基于流固耦合原理,在ADINA软件中建立了U型充液管道的有限元模型,对其进行了流固耦合模态分析,研究了壁厚对管道固有频率的影响;并对简支U型管道的充液过程进行了数值仿真,研究了充液加速度和壁厚对管道位移及应力的影响。结果表明:随着模态阶数的增加,管道的固有频率逐渐增大;在无耦合时计算的管道固有频率大于流固耦合状态时的结果,管道固有频率随壁厚的增加呈非线性增加;在充液过程中U型管道的最大应力出现在弯头处;在充液过程中管道的位移与应力随充液加速度的增大而增大,随壁厚的增大而减小;但无论充液加速度多大,充液后管道的最终位移基本相同。 展开更多
关键词 U型管道 流固耦合 模态分析 固有频率 位移 应力
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轴向力对轴系弯扭耦合振动特性的影响 被引量:7
8
作者 孟浩 刘耀宗 +1 位作者 王宁 温激鸿 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第10期103-105,共3页
当轴系的截面质心和剪切中心不一致时,将会产生弯扭耦合振动。轴系轴向受力后,等效扭转刚度和弯曲刚度等参数都会有所改变,因而对轴系弯扭耦合振动特性也将有所变化,从而可能对轴系的安全运行产生影响。建立了一个集中参数的当量力学模... 当轴系的截面质心和剪切中心不一致时,将会产生弯扭耦合振动。轴系轴向受力后,等效扭转刚度和弯曲刚度等参数都会有所改变,因而对轴系弯扭耦合振动特性也将有所变化,从而可能对轴系的安全运行产生影响。建立了一个集中参数的当量力学模型,推导了附加了轴向力后轴系的弯曲振动以及弯扭耦合振动的传递矩阵。通过对轴系的弯扭耦合振动特性进行分析计算,得到了一系列关于轴向力对轴系弯扭耦合振动的影响规律,这些规律对旋转轴系的结构设计具有一定的意义。 展开更多
关键词 轴向力 弯扭耦合振动 同有频率
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大型浮筏隔振系统筏架耦合振动研究 被引量:9
9
作者 余永丰 庞天照 +1 位作者 关珊珊 刘远国 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2010年第5期56-59,共4页
大型浮筏隔振系统中的筏架(中间质量)是隔振系统振动传递控制的一个重要环节,使筏架前几阶模态频率避开隔振系统的低频特征频率是提高隔振系统低频隔振效果的关键。以大型隔振系统为研究对象,着重分析大型隔振系统筏架的上、下层支承边... 大型浮筏隔振系统中的筏架(中间质量)是隔振系统振动传递控制的一个重要环节,使筏架前几阶模态频率避开隔振系统的低频特征频率是提高隔振系统低频隔振效果的关键。以大型隔振系统为研究对象,着重分析大型隔振系统筏架的上、下层支承边界特性对其前几阶模态振型和频率的影响,为提高大型隔振系统的低频隔振效果提供参考。 展开更多
关键词 振动与波 隔振系统 振动耦合 低频特征频率
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往复压缩机管道振动的消减 被引量:20
10
作者 张志飞 周昌静 解利芹 《管道技术与设备》 CAS 2006年第1期19-21,共3页
针对一台往复压缩机管系振动十分强烈的情况,进行了振动测试,并用ANSYS软件计算管系的结构固有频率、气柱固有频率、压力脉动和振动幅值,分析确定了管系振动的原因是共振,提出了采取增加支撑改变管系结构固有频率的减振措施。模拟计算... 针对一台往复压缩机管系振动十分强烈的情况,进行了振动测试,并用ANSYS软件计算管系的结构固有频率、气柱固有频率、压力脉动和振动幅值,分析确定了管系振动的原因是共振,提出了采取增加支撑改变管系结构固有频率的减振措施。模拟计算结果表明减振效果明显。 展开更多
关键词 振动测试 模拟计算 管系 气柱 固有频率 压力脉动
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两端支承式输流管路的强迫振动分析 被引量:5
11
作者 孙志礼 于瀛 +1 位作者 赵千里 柴小冬 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期221-225,共5页
研究水平放置的两端支承式输流管路的强迫振动问题,将欧拉-伯努利梁模型视为管路的简化力学模型.利用格林函数法对无量纲的强迫振动微分方程进行推导,得到一般支承形式管路的格林函数,并最终得到挠度的一般表达式.在此基础上研究一端固... 研究水平放置的两端支承式输流管路的强迫振动问题,将欧拉-伯努利梁模型视为管路的简化力学模型.利用格林函数法对无量纲的强迫振动微分方程进行推导,得到一般支承形式管路的格林函数,并最终得到挠度的一般表达式.在此基础上研究一端固定、另一端弹性支承输流管路的振动响应,分别利用微分变换法和伽辽金法验证其正确性与准确性,并研究了集中载荷和分布载荷情况下的振动响应.利用该方法可以得到封闭的精确解,比其他数值方法具有较大的优势. 展开更多
关键词 输流管路 强迫振动 格林函数法 挠度响应 固有频率
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制冷剂管道参数对冰箱振动影响特性 被引量:3
12
作者 孔祥强 陈丽娟 李瑛 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第20期209-213,共5页
为减小冰箱振动、降低噪声,利用Pro/Engineer软件分别建立冰箱制冷剂管道内部气柱及管道三维实体模型,用有限元分析软件ANSYS分析模态,获得气柱及管道固有频率。气柱固有频率与压缩机激发频率相差较大不会产生共振,而管道固有频率在共... 为减小冰箱振动、降低噪声,利用Pro/Engineer软件分别建立冰箱制冷剂管道内部气柱及管道三维实体模型,用有限元分析软件ANSYS分析模态,获得气柱及管道固有频率。气柱固有频率与压缩机激发频率相差较大不会产生共振,而管道固有频率在共振区内会产生共振。在制冷剂管道材料不变条件下分析不同管道长度、弯管圆角半径及固定支撑位置对冰箱振动特性影响。结果表明,减小制冷剂管道长度会增大固有频率并逐渐远离共振区,从而避免管道共振;增加制冷剂管道弯管圆角半径,其固有频率略有增大,一阶固有频率仍在共振区内导致管道共振;在制冷剂管道不同位置增加固定支撑,能有效提高管道固有频率,使其远离共振区,且存在最佳安装位置。 展开更多
关键词 冰箱 制冷剂管道 振动 模态分析 固有频率
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高速铁路斜拉桥与T型刚构协作体系车桥耦合振动分析 被引量:3
13
作者 罗浩 郭向荣 +2 位作者 唐俊峰 岳健 刘泽 《郑州大学学报(工学版)》 CAS 北大核心 2016年第4期72-76,共5页
建立了列车、斜拉桥与T型刚构协作体系空间振动的有限单元分析模型,按照轮轨密贴接触假定建立了车-桥系统耦合运动方程组,以德国低干扰谱生成轨道不平顺样本作为激励源,对一座(100+2×210+100)m的斜拉桥与T型刚构协作体系的自振特... 建立了列车、斜拉桥与T型刚构协作体系空间振动的有限单元分析模型,按照轮轨密贴接触假定建立了车-桥系统耦合运动方程组,以德国低干扰谱生成轨道不平顺样本作为激励源,对一座(100+2×210+100)m的斜拉桥与T型刚构协作体系的自振特性以及4种列车车型分别以不同车速通过该桥梁的空间振动响应进行了计算分析,结果表明:在计算桥梁的自振频率时,第一、第二自振频率均为主梁横向弯曲;斜拉桥与T型刚构协作体系可以提高全桥的竖向刚度;德国ICE3车型通过桥梁时,车桥系统振动响应最大,竖向挠跨比约为1/5 440,桥上车辆的各项指标均在我国规范规定的允许值以内;车辆乘客乘坐横、竖向平稳性指标均达到"良好"标准以上,表明该斜拉桥与T型刚构协作体系能较好地满足高速行车要求. 展开更多
关键词 斜拉 T型刚构 列车 自振频率 车桥耦合振动
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不确定性热弹耦合梁的固有振动分析 被引量:2
14
作者 张保强 陈国平 郭勤涛 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第19期160-164,共5页
考虑材料参数存在的不确定性,研究热弹耦合梁的固有振动特性。基于欧拉梁的振动微分方程和傅里叶定律热传导方程,得到了梁的热弹耦合振动微分方程;在给定梁的自由振动形式下求解得到梁的固有频率,并分析耦合固有频率随参考温度的变化规... 考虑材料参数存在的不确定性,研究热弹耦合梁的固有振动特性。基于欧拉梁的振动微分方程和傅里叶定律热传导方程,得到了梁的热弹耦合振动微分方程;在给定梁的自由振动形式下求解得到梁的固有频率,并分析耦合固有频率随参考温度的变化规律;在考虑材料参数不确定情况下,分析热弹耦合耦合固有频率特性。研究结果表明考虑热弹耦合效应时,梁的各阶固有频率都有所增加;耦合固有频率随着参考温度的升高逐渐增大;考虑材料参数不确定性时,梁的各阶耦合固有频率规律复杂,但具有跟材料参数相同的分布规律。 展开更多
关键词 热弹耦合 不确定性 振动 耦合固有频率
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动态法测金属杨氏模量的理论研究 被引量:24
15
作者 吴明阳 朱祥 《大学物理》 北大核心 2009年第3期29-32,共4页
本文系统地研究了动力学法测量杨氏模量的实验原理,结果表明实验测得的频率是金属棒与换能器组成的系统的固有频率,并得到该频率的基本公式.结果还证实由外推法处理后的频率的确是金属棒的固有频率.
关键词 杨氏模量 受迫振动 固有频率 外推法 耦合
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轴向可伸输液曲管平面内振动的波动方法研究 被引量:4
16
作者 李宝辉 高行山 刘永寿 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期128-133,142,共7页
在轴线可伸长假定的基础上,采用Timoshenko曲梁模拟弯曲管道,建立了输液曲管平面内振动的动力学方程;应用波动方法对所建立的振动模型进行了求解;获得了曲管内振动波的传播和反射矩阵,提出了计算轴向可伸输液曲管平面内振动固有频率的... 在轴线可伸长假定的基础上,采用Timoshenko曲梁模拟弯曲管道,建立了输液曲管平面内振动的动力学方程;应用波动方法对所建立的振动模型进行了求解;获得了曲管内振动波的传播和反射矩阵,提出了计算轴向可伸输液曲管平面内振动固有频率的数值方法。算例分析中,计算了两端固定半圆形曲管在四种不同流速下的前五阶固有频率,结果表明,与轴线不可伸曲管的结果不同,两端固支轴线可伸曲管不会因为管内流速过大发生屈曲失稳。 展开更多
关键词 轴向可伸输液曲管 平面内振动 固有频率 波动方法
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海洋钻采平台往复压缩机气流脉动和管道振动分析 被引量:11
17
作者 戚蒿 周声结 +3 位作者 李天斌 钱程 曹颜玉 樊文斌 《船海工程》 北大核心 2018年第2期119-122,共4页
考虑到往复式压缩机固有的机械振动特性,为了保证压缩机组在海洋平台上的稳定运行,采用平面波动理论和转移矩阵法,分析压缩机管道系统的气流脉动和管道振动,对管路、进口洗涤罐、缓冲罐及换热器等进行设计优化,有效避免了压缩机管道系... 考虑到往复式压缩机固有的机械振动特性,为了保证压缩机组在海洋平台上的稳定运行,采用平面波动理论和转移矩阵法,分析压缩机管道系统的气流脉动和管道振动,对管路、进口洗涤罐、缓冲罐及换热器等进行设计优化,有效避免了压缩机管道系统在不同操作工况下的气柱和管路机械共振问题,实现了在设计阶段对压缩机振动问题进行有效控制的目的。 展开更多
关键词 往复压缩机 气流脉动 管道振动 固有频率 共振
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L管气液两相内流致振的流固耦合数值模拟 被引量:7
18
作者 谢翠丽 王志远 《石油机械》 北大核心 2019年第4期124-128,共5页
为研究气液两相混输管道的内流导致管道破坏的机理,利用ANSYS Workbench软件,建立L形弯管有限元模型和气液两相CFD模型,进行L形弯管内流致振的流固耦合数值模拟。研究结果表明:流体水平冲向弯头后动量发生改变,最大压力出现在弯角处;加... 为研究气液两相混输管道的内流导致管道破坏的机理,利用ANSYS Workbench软件,建立L形弯管有限元模型和气液两相CFD模型,进行L形弯管内流致振的流固耦合数值模拟。研究结果表明:流体水平冲向弯头后动量发生改变,最大压力出现在弯角处;加载预应力的管道模态计算的频率比不加预应力的管道模态计算的频率略有增大,但幅度甚微;两相流动在垂直方向(y)上产生的振动最小,在水平方向(x)上的振动幅度次之,最大振动出现在没有固定约束的z方向;最大位移点应力随时间周期性变化,且变化幅度逐渐减小;两相流频率接近管道的2阶固有频率,易产生共振,因此应在z方向加固定约束。研究结果有助于解决海上平台管路振动问题。 展开更多
关键词 两相流 振动 流固耦合 固有频率 ANSYS
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自然弯扭梁的耦合振动分析 被引量:2
19
作者 虞爱民 杨昌锦 郝颖 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第8期175-179,共5页
以空间曲梁理论为基础对具有一般横截面形状自然弯扭梁的耦合振动特性进行了研究,分析中包括了转动惯量、横向剪切变形以及和扭转有关的翘曲对振动的影响。通过对数学计算软件MATHEMATICA的精确运用可以得到该梁振型的解析表达式,精确... 以空间曲梁理论为基础对具有一般横截面形状自然弯扭梁的耦合振动特性进行了研究,分析中包括了转动惯量、横向剪切变形以及和扭转有关的翘曲对振动的影响。通过对数学计算软件MATHEMATICA的精确运用可以得到该梁振型的解析表达式,精确的固有频率则可用搜索的方法来确定。为了证明理论的有效性,对两端固支椭圆截面曲梁的固有频率和振型进行了求解,并把数值计算结果同PATRAN梁单元的有限元结果进行了比较。 展开更多
关键词 自然弯扭梁 广义翘曲坐标 耦合振动 固有频率 振型
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燃气轮发电机组短路故障时的机电耦合分析 被引量:4
20
作者 夏凯 孙岩桦 张锋 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期55-60,180,共6页
为分析短路故障下燃气轮发电机组轴系的扭振特性,建立了系统的机电耦合非线性数学模型,进行了发电机三相短路故障下轴系扭振及扭矩瞬态响应的数值分析。此外,进一步研究了轴系扭转刚度、发电机定子电阻值、励磁电流初始值等参数对发电... 为分析短路故障下燃气轮发电机组轴系的扭振特性,建立了系统的机电耦合非线性数学模型,进行了发电机三相短路故障下轴系扭振及扭矩瞬态响应的数值分析。此外,进一步研究了轴系扭转刚度、发电机定子电阻值、励磁电流初始值等参数对发电机出口端三相短路时系统瞬态扭振的影响。分析结果表明:三相短路时,发电机产生的瞬变电磁转矩的最大值为额定转矩的6倍;电磁转矩在轴系内激发出的瞬态扭矩最大值取决于轴系的固有频率裕度,15%的固有频率裕度时的最大瞬态扭矩较10%的固有频率裕度降低了一倍;而发电机的定子电阻值只改变扭振的衰减时间常数,不改变其最大幅值,电磁转矩最大值和扭转角最大值近似与励磁电流初值的二次方成正比。研究结果可为燃气轮机发电机组轴系的设计提供参考。 展开更多
关键词 燃气轮发电机组 三相短路 机电耦合 扭转振动 固有频率裕度
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