Die Grundlagetheorieüber das Dynamik?hnlichkeitsdesign von den Strukturkomponenten der Grundlageeinheit der gro?en Hochrotationsmaschinen*

Luo Zhong,Han Qingkai,Wang Deyou,Liu Yongquan

Die Grundlagetheorieüber das Dynamik?hnlichkeitsdesign von den Strukturkomponenten der Grundlageeinheit der gro?en Hochrotationsmaschinen*

Luo Zhong,Han Qingkai,Wang Deyou,Liu Yongquan

Luo Zhong Dr.Ing.,au?erordentlicher Professor,Fakult?t für Maschinenbau und Automation,Nordost Universit?t,110819,Shenyang,Liaoning Provinz,China,zhluo@mail.neu.edu.cn

Han Qingkai Dr.Ing.,Professor,Fakult?t für Maschinenbau,Dalian Universit?t für Technologie, 116023,Dalian,Liaoning Provinz,China,hanqingkai@dlut.edu.cn;Hunan provinzielles Hauptgewichtslabor für Machinen und Anlagenswartung,Hunan Universit?t 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,Zuverl?ssigkeit und Intellektualisierung des High-End-Kompressors“(Nr.2012CB026000) Subventionsprojekt vom Chinesischen Staatlichen Naturwissenschaftlichen Fonds,,Dynamik?hnliche Theorie und ihre angewandte Forschung vom Modellversuch des rotierenden Strukturs“(Nr.51105064) Das durch den haupts?chlichen Forschungsfonds den zentralen Universit?tenunterstützteBildungsministeriums Neue Jahrhundert Ausgezeichnete Talente Anbau-Projekt,,Das Entwurfsverfahren des Dynamik?hnlichen 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,Zuverl?ssigkeit und Intellektualisierung des High-End-Kompressors“,Subventionsprojekt vom Chinesischen Staatlichen Naturwissenschaftlichen Fonds,,Dynamik?hnliche Theorie und ihre angewandte Forschung vom Modellversuch des rotierenden Strukturs“,das durch den haupts?chlichen Forschungsfonds den zentralen Universit?ten unterstützte Bildungsministeriums Neue Jahrhundert Ausgezeichnete Talente Anbau-Projekt,,Das Entwurfsverfahren des Dynamik?hnlichen Modellversuches vom komplexen Hybridrotorsystem“wird die Grundlagetheorieüber das Dynamik?hnliche Design durchgeführt und die akademische Leistungen gemeldetüber die Strukturkomponenten der Grundlageeinheit der gro?en Hochrotationsmaschinen.

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

Durch die Analyse der bezüglichen?hnlichen Designstheorie und des Methodes von den Strukturkomponenten der Grundlageeinheit in die Strukturvibrationsuntersuchung wird der Begriff der Dynamik ?hnlichkeit stellt—wenn das Modell und die Prototyp lauff?hig sind,erscheinen ihre Dynamik inh?renten Eigenschaften,Modellsschwingungsmoden,dynamische Ansprechverhalten,und auch die typische Fehlermerkmaleübereinstimmend oder ein festes Verh?ltnis in einem bestimmten Bereich.

Es wird dabei das Grundlagetheoriesystemüber das Dynamik?hnliche Design von den Strukturkomponenten der Grundlageeinheit,einschlie?lich das Schaffungsmethode der Designrichtlinien von ganz?hnlichem Testmodell und?hnliche Beziehung,das Designmethode des Verkrümmungsmodells und dasüberprüfungsmethode vom?hnlichen Verh?ltnis des Verkrümmungsmodells.Mit der Kombination den Forschungsmethoden von theoretische Analyse,numerische Simulation und Testsüberprüfung,verbindet man anteilig?hnlich Kartografierungsbeziehungen von Strukturparameter, Werkstoffparameter,Traglastbedingungen und Randbedingungen zwischen das Modell und den Prototyp und auch schafft man vier Dynamik?hnliche Richtlinien:?hnliches Modell und der Prototyp haben gleiche haupt Modellsschwingungsmode;inh?rente Frequenz und geometrische Verdichtungsverh?ltnis haben umgekehrte Proportion aufzuweisen zwischen das Modell und den Prototyp mit kompletter geometrischen ?hnlichkeit;wenn die Werkstoffe von ma?st?blichem Modell und dem Prototyp verschieden sind,haben ihre inh?rente Frequenz und die Quadratwurzel des Verh?ltnis vom Elastizit?tsmodul und Dichte-Verdichtungsverh?ltnis;durch zus?tzliche Masse kann die inh?rente Frequenz der Struktur eingestellt werden,und auch kann um die Modalit?tsreihenfolge zu gro?e?nderung bewirken.

Der?hnliche 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 aufgel?st werden. Wenn die Modellsparameters und Bedingungen nicht v?llig 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 ab?nderbare Bereich für das Verkrümmungsmodell.Das geometrische anwendbare Intervall des Dynamik?hnlichen Modells ist gem??mit seinem Fehlerkontrollintervall und Schwingungskontrollintervall.?hnliche Testmodell braucht strenger Parameterdesign für h?here Ordnung Dynamik?hnliche Modell.

Mit der Bedingungen,dass elastische Dünnblech-Strukturelement als das Objekt und?hnliche Beziehungsvereinfachung als das Ziel benutzt man die Abmessungsanalysemethode,damit das Errichtungsverfahren der?hnlichen Beziehungen zwischen komplette geometrische?hnlichkeit/unvollst?ndige geometrische?hnlichkeit(n?mlich Verkrümmungsmodell)für elastische Dünnblech und der Prototyp aufgestellt wird.Erstens,mit der Verwendung von analytsichen und numerischen Methoden kann man das Problem von der inh?renten Eigenschaften des elastischen Dünnblechs für Parameter-Sensitivit?tsanalyse durchführen und die folgende Schlussfolgerungen ergeben:Die entsprechende Eigenfrequenz des elastischen Dünnblechs mit verschiedenen Schwingungsmoden hat verschiedene Sesitivit?ten für die?nderungen in der Geometriemasse;die Schwingungsamplitude aus irgendeinem Punkt in der Schwingungsmoden des elastischen Dünnblechs bezieht sich auf die geometrische Parametersensitivit?t und ihre relative Verschiebung;das Poisson-Verh?ltnis beeinflusst sehr gering und kann vernachl?ssigbar sein, au?erdem hat es die Selbst?hnlichkeit.Das Material ist nicht der Faktor,der die Schwingungs?hnlichkeit beeinflusst,sondern die geometrische Ma?e die Bedingungen von der Dynamik?hnlichkeit 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 von?hnlichem Parameter der Dynamikeigenheiten,und um die experimentellen Ergebnisse zu korrigieren.Die Forschung zeigt,dass die experimentelle Ergebnisse aus gleiche Materialien besser als unterschiedliche Materialien im?hnlichen Modellstest sind, und die experimentelle Ergebnisse vom Modell mit gro?erem Verdichtungsverh?ltnis besser als das Modell mit geringem Verdichtungsverh?ltnis sind.

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

Schlüsselw?rter:Theorie für?hnlichkeit,Dynamik?hnlichkeit,?hnliche Richtlinien,Geometrische ?hnlichkeit,gro?e Hochrotationsmaschine,Strukturkomponente der Grundlageeinheit,elastisches Dünnblech,Verkrümmung des Testmodells,Korrektur der Modellsverkrümmung,numerische Ausgleichung,anwendbares geometrisches Intervall des Modells,Modelldesign,Analyseverfahren der Abmessung,inh?rente Eigenschaft,Antworteigenheit,Punktmasse,Modalit?tseinstellung

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