Die Grundlagetheorieüber das DynamikÄhnlichkeitsdesign von den Strukturkomponenten der Grundlageeinheit der großen Hochrotationsmaschinen*

Luo Zhong,Han Qingkai,Wang Deyou,Liu Yongquan

Die Grundlagetheorieüber das DynamikÄhnlichkeitsdesign von den Strukturkomponenten der Grundlageeinheit der großen Hochrotationsmaschinen*

Luo Zhong,Han Qingkai,Wang Deyou,Liu Yongquan

Luo Zhong Dr.Ing.,außerordentlicher Professor,Fakultät für Maschinenbau und Automation,Nordost Universität,110819,Shenyang,Liaoning Provinz,China,zhluo@mail.neu.edu.cn

Han Qingkai Dr.Ing.,Professor,Fakultät für Maschinenbau,Dalian Universität für Technologie, 116023,Dalian,Liaoning Provinz,China,hanqingkai@dlut.edu.cn;Hunan provinzielles Hauptgewichtslabor für Machinen und Anlagenswartung,Hunan Universität auf Wissenschaft und Technologie,411201,Xiangtan,Hunan Provinz,China

Wang Deyou Dr.Ing.,Forscher,Shenyang Forschungsinstitut für Kraftmaschinen-design,110015, Shenyang,Liaoning Provinz,China,wangdy606@163.com

Liu Yongquan Dr.Ing.,Forscher,Shenyang Forschungsinstitut für Kraftmaschinen-design

*Das Schlüsselprojekt der Chinesischen Nationalen Naturwissenschaftlichen Stiftung(973 Projekt),,Die Grundlagenforschung auf die Effizienz,Zuverlässigkeit und Intellektualisierung des High-End-Kompressors“(Nr.2012CB026000) Subventionsprojekt vom Chinesischen Staatlichen Naturwissenschaftlichen Fonds,,Dynamikähnliche Theorie und ihre angewandte Forschung vom Modellversuch des rotierenden Strukturs“(Nr.51105064) Das durch den hauptsächlichen Forschungsfonds den zentralen UniversitätenunterstützteBildungsministeriums Neue Jahrhundert Ausgezeichnete Talente Anbau-Projekt,,Das Entwurfsverfahren des Dynamikähnlichen Modellversuches vom komplexen Hybridrotorsystem“(Nr.N1305030011)

Inhaltsangabe:Gemeinsam unterstützt durch das Schlüsselprojekt der Chinesischen Nationalen Naturwissenschaftlichen Stiftung(National Natural Science Foundation of China),,Die Grundlagenforschung auf die Effizienz,Zuverlässigkeit und Intellektualisierung des High-End-Kompressors“,Subventionsprojekt vom Chinesischen Staatlichen Naturwissenschaftlichen Fonds,,Dynamikähnliche Theorie und ihre angewandte Forschung vom Modellversuch des rotierenden Strukturs“,das durch den hauptsächlichen Forschungsfonds den zentralen Universitäten unterstützte Bildungsministeriums Neue Jahrhundert Ausgezeichnete Talente Anbau-Projekt,,Das Entwurfsverfahren des Dynamikähnlichen Modellversuches vom komplexen Hybridrotorsystem“wird die Grundlagetheorieüber das Dynamikähnliche Design durchgeführt und die akademische Leistungen gemeldetüber die Strukturkomponenten der Grundlageeinheit der großen Hochrotationsmaschinen.

Die Strukturkomponenten der Grundlageeinheit der großen Hochrotationsmaschinen werden durch Drehzahl,Zentripetalkraft,Zentripetalbiegemoment,Wiederdrehmomentbelastung,Kreiselmoment, Größeneffekte und andere Faktoren beeinflusst.Verlassen Sie sich nur auf der theoretischen Analyse und numerische Simulation,kann man nicht das Problemüber ihre Dynamik Entwürfe lösen,daher müssen wir die physikalischen Testüberprüfungen vermehren.Mit dem elastischen Dünnblech als typische Strukturelement einrichtet man das Dynamikähnliche Design von den Strukturkomponenten der Grundlageeinheit der großen Hochrotationsmaschinen.

Durch die Analyse der bezüglichenähnlichen Designstheorie und des Methodes von den Strukturkomponenten der Grundlageeinheit in die Strukturvibrationsuntersuchung wird der Begriff der Dynamik Ähnlichkeit stellt—wenn das Modell und die Prototyp lauffähig sind,erscheinen ihre Dynamik inhärenten Eigenschaften,Modellsschwingungsmoden,dynamische Ansprechverhalten,und auch die typische Fehlermerkmaleübereinstimmend oder ein festes Verhältnis in einem bestimmten Bereich.

Es wird dabei das Grundlagetheoriesystemüber das Dynamikähnliche Design von den Strukturkomponenten der Grundlageeinheit,einschließlich das Schaffungsmethode der Designrichtlinien von ganzähnlichem Testmodell undähnliche Beziehung,das Designmethode des Verkrümmungsmodells und dasüberprüfungsmethode vomähnlichen Verhältnis des Verkrümmungsmodells.Mit der Kombination den Forschungsmethoden von theoretische Analyse,numerische Simulation und Testsüberprüfung,verbindet man anteiligähnlich Kartografierungsbeziehungen von Strukturparameter, Werkstoffparameter,Traglastbedingungen und Randbedingungen zwischen das Modell und den Prototyp und auch schafft man vier Dynamikähnliche Richtlinien:ähnliches Modell und der Prototyp haben gleiche haupt Modellsschwingungsmode;inhärente Frequenz und geometrische Verdichtungsverhältnis haben umgekehrte Proportion aufzuweisen zwischen das Modell und den Prototyp mit kompletter geometrischen Ähnlichkeit;wenn die Werkstoffe von maßstäblichem Modell und dem Prototyp verschieden sind,haben ihre inhärente Frequenz und die Quadratwurzel des Verhältnis vom Elastizitätsmodul und Dichte-Verdichtungsverhältnis;durch zusätzliche Masse kann die inhärente Frequenz der Struktur eingestellt werden,und auch kann um die Modalitätsreihenfolge zu großeÄnderung bewirken.

Derähnliche Modelltest kann die Dynamikseigenheiten und das Antwortsverfahren effektiv Physikalisch simuliert werden,typische Fehlermerkmale des Prototyps wiederdargestellt werden,die Dynamiksparameters und Eigenheiten des Prototyps durch die Ergebnisse des Modelltests aufgelöst werden. Wenn die Modellsparameters und Bedingungen nicht völlig in die entsprechende proportionale Beziehung mit dem Prototyp sind,werden die Strukturkomponenten der Grundlageeinheit zu die Testmodellverkrümmung und Materialsverkrümmung führen.Die Geometrie-verkrümmung ist die Ursache der Modellverkrümmung.Ausgehend von dem Mechanismus der Verkrümmungsentstehung werden dieÜberprüfungsmethode für die Verkrümmung und das Bestimmungsverfahren für dengeometrischen anwendbaren Intervall des Modells aufgestellt.Es gibt ein gewisse abänderbare Bereich für das Verkrümmungsmodell.Das geometrische anwendbare Intervall des Dynamikähnlichen Modells ist gemäßmit seinem Fehlerkontrollintervall und Schwingungskontrollintervall.Ähnliche Testmodell braucht strenger Parameterdesign für höhere Ordnung Dynamikähnliche Modell.

Mit der Bedingungen,dass elastische Dünnblech-Strukturelement als das Objekt undähnliche Beziehungsvereinfachung als das Ziel benutzt man die Abmessungsanalysemethode,damit das Errichtungsverfahren derähnlichen Beziehungen zwischen komplette geometrischeÄhnlichkeit/unvollständige geometrischeÄhnlichkeit(nämlich Verkrümmungsmodell)für elastische Dünnblech und der Prototyp aufgestellt wird.Erstens,mit der Verwendung von analytsichen und numerischen Methoden kann man das Problem von der inhärenten Eigenschaften des elastischen Dünnblechs für Parameter-Sensitivitätsanalyse durchführen und die folgende Schlussfolgerungen ergeben:Die entsprechende Eigenfrequenz des elastischen Dünnblechs mit verschiedenen Schwingungsmoden hat verschiedene Sesitivitäten für dieÄnderungen in der Geometriemasse;die Schwingungsamplitude aus irgendeinem Punkt in der Schwingungsmoden des elastischen Dünnblechs bezieht sich auf die geometrische Parametersensitivität und ihre relative Verschiebung;das Poisson-Verhältnis beeinflusst sehr gering und kann vernachlässigbar sein, außerdem hat es die Selbstähnlichkeit.Das Material ist nicht der Faktor,der die Schwingungsähnlichkeit beeinflusst,sondern die geometrische Maße die Bedingungen von der Dynamikähnlichkeit beeinflussen.Zweitens, um das Verkrümmungstestmodell zu formen werden die Verkrümmungsparameters des Verkrümmungsmodells der elastischen Dünnblechs abgeleitet;das Bestimmungsverfahren für den geometrischen anwendbaren Intervall des Stuktur elements der elastischen Dünnblechs aufgestellt;eineÜberprüfungsmethode für das Verkrümmungsmodell von den Strukturkomponenten der Grundlageeinheit aufgestellt-durch die Einrichtung der numerischen Korrekturgleichung desÜbergangsmodells bekommt man das Korrekturfaktor vonähnlichem Parameter der Dynamikeigenheiten,und um die experimentellen Ergebnisse zu korrigieren.Die Forschung zeigt,dass die experimentelle Ergebnisse aus gleiche Materialien besser als unterschiedliche Materialien imähnlichen Modellstest sind, und die experimentelle Ergebnisse vom Modell mit großerem Verdichtungsverhältnis besser als das Modell mit geringem Verdichtungsverhältnis sind.

Durch der Induktion stellt man allgemeingültige Verfahrens für DynamikÄhnlichkeitsdesign auf.Der theoretische Rahmen vom DynamikÄhnlichkeitsdesign von den Strukturkomponenten der Grundlageeinheit der großen Hochrotationsmaschinen wird gründet.Dabei beschafft man 11 wissenschaftliche Schlussfolgerungen in DynamikÄhnlichkeitsdesign zu folgen.

Schlüsselwörter:Theorie fürÄhnlichkeit,DynamikÄhnlichkeit,Ähnliche Richtlinien,Geometrische Ähnlichkeit,große Hochrotationsmaschine,Strukturkomponente der Grundlageeinheit,elastisches Dünnblech,Verkrümmung des Testmodells,Korrektur der Modellsverkrümmung,numerische Ausgleichung,anwendbares geometrisches Intervall des Modells,Modelldesign,Analyseverfahren der Abmessung,inhärente Eigenschaft,Antworteigenheit,Punktmasse,Modalitätseinstellung

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