端面弧齒結(jié)構(gòu)與強度

目　　錄
第1 章　 重型燃氣輪機及其轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)特征 1
　 1. 1　 重型燃氣輪機技術(shù)特點及發(fā)展趨勢1
　 1. 2　 重型燃氣輪機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)及特點4
　 1. 3　 端面弧齒結(jié)構(gòu)與強度研究8
　 　 1. 3. 1　 端面弧齒應(yīng)力應(yīng)變研究8
　 　 1. 3. 2　 端面弧齒動力學(xué)特性研究10
　 　 1. 3. 3　 失諧研究 12
　 　 1. 3. 4　 預(yù)緊方法研究 14
第2 章　 重型燃氣輪機端面弧齒結(jié)構(gòu)與材料17
　 2. 1　 端面弧齒簡介17
　 2. 2　 端面弧齒結(jié)構(gòu)及參數(shù)19
　 2. 3　 端面弧齒齒面方程20
　 2. 4　 端面弧齒材料24
　 　 2. 4. 1　 高溫合金 GH2132 (A286) 26
　 　 2. 4. 2　 高溫合金 GH4169 (Inconel718) 29
　 　 2. 4. 3　 高溫合金 GH2706 (Inconel706) 33
第3 章　 端面弧齒強度設(shè)計準(zhǔn)則 35
　 3. 1　 強度理論35
　 　 3. 1. 1　 最大拉應(yīng)力理論 (第一強度理論) 36
　 　 3. 1. 2　 最大伸長線應(yīng)變理論 (第二強度理論) 36

　　3. 1. 3　 最大剪應(yīng)力理論 (第三強度理論) 37
　 　 3. 1. 4　 形狀改變比能理論 (第四強度理論) 37
　 　 3. 1. 5　 莫爾強度理論 38
　 3. 2　 防止塑性垮塌的分析設(shè)計39
　 　 3. 2. 1　 概述 39
　 　 3. 2. 2　 應(yīng)力分類40
　 　 3. 2. 3　 評定方法42
　 　 3. 2. 4　 設(shè)計應(yīng)力強度 (許用應(yīng)力) 46
第4 章　 端面弧齒靜應(yīng)力分布及接觸狀態(tài)分析47
　 4. 1　 非線性有限元理論及其在端面弧齒強度分析中的應(yīng)用47
　 　 4. 1. 1　 有限元法 47
　 　 4. 1. 2　 有限元法基本原理 47
　 　 4. 1. 3　 求解單元的定義 49
　 　 4. 1. 4　 單元剛度矩陣及總體剛度矩陣 50
　 　 4. 1. 5　 節(jié)點載荷與位移方程51
　 　 4. 1. 6　 非線性分析 52
　 4. 2　 端面弧齒有限元模型60
　 　 4. 2. 1　 建模及網(wǎng)格劃分 60
　 　 4. 2. 2　 材料特性62
　 　 4. 2. 3　 邊界條件的施加63
　 　 4. 2. 4　 應(yīng)力評定標(biāo)準(zhǔn)64
　 4. 3　 運行工況參數(shù)對端面弧齒應(yīng)力分布的影響規(guī)律66
　 　 4. 3. 1　 預(yù)緊力對端面弧齒應(yīng)力分布的影響67
　 　 4. 3. 2　 離心力對端面弧齒應(yīng)力分布的影響75
　 　 4. 3. 3　 扭矩力對端面弧齒應(yīng)力分布的影響79
　 　 4. 3. 4　 溫度場分析86
　 　 4. 3. 5　 熱 -應(yīng)力耦合分析88

　 4. 4　 端面弧齒的徑向滑移101
第5 章　 端面弧齒動力學(xué)特性及動應(yīng)力分布103
　 5. 1　 概述103
　 5. 2　 端面弧齒連接轉(zhuǎn)子動力學(xué)分析103
　 　 5. 2. 1　 拉桿轉(zhuǎn)子等效抗彎剛度模型103
　 　 5. 2. 2　 計算模型驗證106
　 　 5. 2. 3　 粗糙表面接觸剛度計算107
　 　 5. 2. 4　 表面形貌及預(yù)緊力對拉桿轉(zhuǎn)子等效抗彎剛度的影響規(guī)律110
　 5. 3　 端面弧齒動應(yīng)力分布計算114
　 　 5. 3. 1　 轉(zhuǎn)子動態(tài)響應(yīng)計算115
　 　 5. 3. 2　 端面弧齒轉(zhuǎn)子有限元模型116
　 　 5. 3. 3　 端面弧齒齒間應(yīng)力分布規(guī)律研究117
　 　 5. 3. 4　 端面弧齒不同位置接觸對應(yīng)力分析 125
　 5. 4　 薄壁結(jié)構(gòu)對端面弧齒應(yīng)力分布的影響132
　 　 5. 4. 1　 薄壁結(jié)構(gòu)對端面弧齒不同位置接觸對應(yīng)力分布的影響132
　 　 5. 4. 2　 薄壁結(jié)構(gòu)對端面弧齒徑向應(yīng)力分布的影響132
　 　 5. 4. 3　 薄壁結(jié)構(gòu)對端面弧齒動應(yīng)力的調(diào)節(jié)作用133
第6 章　 失諧狀態(tài)下端面弧齒應(yīng)力分布規(guī)律 135
　 6. 1　 概述135
　 6. 2　 葉片失諧對轉(zhuǎn)子動力學(xué)特性及端面弧齒應(yīng)力分布的影響136
　 　 6. 2. 1　 葉片失諧時轉(zhuǎn)子動態(tài)響應(yīng)計算136
　 　 6. 2. 2　 葉片失諧對端面弧齒應(yīng)力分布的影響140
　 6. 3　 拉桿失諧時端面弧齒轉(zhuǎn)子等效抗彎剛度計算模型143
　 6. 4　 拉桿失諧對轉(zhuǎn)子動力學(xué)特性及端面弧齒應(yīng)力分布的影響147
　 　 6. 4. 1　 拉桿失諧時轉(zhuǎn)子的動態(tài)響應(yīng)147
　 　 6. 4. 2　 拉桿失諧對端面弧齒應(yīng)力分布的影響規(guī)律149
第7 章　 拉桿預(yù)緊方式和預(yù)緊程度對端面弧齒應(yīng)力分布的影響155
　 7. 1　 概述155
　7. 2　拉桿預(yù)緊方式對端面弧齒應(yīng)力分布及動力學(xué)特性的影響155
　 　 7. 2. 1　 拉桿預(yù)緊方式對比156
　 　 7. 2. 2　 拉桿預(yù)緊方式對端面弧齒應(yīng)力分布及轉(zhuǎn)子動力學(xué)特性的影響160
　 7. 3　 一種改進的均勻預(yù)緊方法162
　 　 7. 3. 1　 方法原理 162
　 　 7. 3. 2　 預(yù)緊方法的實施過程164
　 　 7. 3. 3　 實驗驗證165
　 7. 4　 拉桿預(yù)緊程度對端面弧齒應(yīng)力分布的影響169
參考文獻 175