汽轮发电机组基础模型的模态试验研究.pdf
《汽轮发电机组基础模型的模态试验研究.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《汽轮发电机组基础模型的模态试验研究.pdf(5页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、汽轮发电机组基础模型的模态试验研究首届用户大会论文集 2006 LMS 汽轮发电机组基础模型的模态试验研究 汽轮发电机组基础模型的模态试验研究 王 波1 (北京清华大学航空航天学院振动实验室,北京 100084 ) 摘摘 要要:采用模型模态试验分析方法,对某 600MW 超临界汽轮发电机组基础进行振动特性试验研究。依照相似关系理论, 建立了汽轮发电机组基础 1:10 钢筋混凝土模型。采用多点随机激振、空间测量的方法对基础模型进行了振动测试及分析, 获得模型动力特性参数。利用模型与原型的相似关系,预估汽轮发电机基础的动力特性,有助于基础动力特性的评估。研究 结果将为今后的汽轮发电机组基础的设计及
2、动力优化设计提供参考。 关键词:汽轮发电机基础;随机激励;模态分析;频率响应函数 1 引言引言 汽轮发电机基础的动力特性对机组的正常运行起着十分重要的作用。为了确保机组正常运行,对基础 设计方案进行了动力计算分析, 同时对汽轮发电机组基础 1:10 模型进行模态试验, 得到模型动力特性参数。 利用模型与原型的相似关系,换算原型基础的动力特性。通过模型测试分析结果,预先对原型基础动力特 性设计合理性进行初步评估,有助于设计最佳方案的确定,以保证超临界汽轮发电机基础的设计质量。精 确、高质量地完成模型的模态分析试验是十分重要的。 2 汽轮发电机基础及模型的与原型的相似关系汽轮发电机基础及模型的与原
3、型的相似关系 汽轮发电机基础为框架结构,属于低频基 础。它主要由底板、柱子、中间隔墙、顶板和 中间平台组成。基础原型采用混凝土强度等级 为C30,混凝土材料的质量密度2500kg/m3, 弹性模量 3.0MPa。在结构试验室制作一个汽机 基础 1:10 模型(见图 1)。模型采用钢筋混凝 土,按构造配筋制成。通过试验测得模型混凝 土的弹性模量 2.55MPa,模型的质量密度与原 型相同。模型与原型的相似关系见表 1。 表 1 汽轮发电机基础模型与原型相似关系 相似关系 模型:原型 相似关系 模型:原型 线尺寸相似比Cl1:10 刚度相似比Ck1:11.76 材料质量密度相似比 C1:1 自振频
4、率相似比Cf9.22:1 图 1 汽机基础 1:10 模型 1 - - 汽轮发电机组基础模型的模态试验研究首届用户大会论文集 2006 LMS 材料弹性模量相似CE1:1.176 载荷作用力相似比CF1:1000 质量相似比Cm1:1000 振动线位移相似比Cu1:85 3 试验过程及基本原理试验过程及基本原理 - - 2 3.1 测点布置 测点布置依照能较好反映基础结构的型 式,又不失汽轮发电机扰力关键点,能够充 分显示结构的较高阶模态振型的原则进行设 置。基础顶板纵横梁上布置 51 个测点,顶板 下部的柱子布置 16 个测点,中间平台共布置 48 个测点,在低压缸间的横墙上布置10个测 点
5、, 底板上 7 个测点, 模型基础上共设有 132 个测点,见图 2。 图 2 汽机基础模型测点布置图 3.2 测试系统 本试验采用两点激随机激振,空间响应测 量的方法,测试系统见图 3。激振力由数据采 集系统内部信号源产生, 通过功率放大器放大 后至电磁激振器上, 将激振力作用到模型上。 激振力及基础模型各个测点加速度响应分别 由压电式力传感器和压电式加速度传感器检 测, 通过电荷放大器放大传至数采系统。试验 选用比利时 LMS 公司的 SCADAS III数据采集 系统及 Test Lab 5A 软件构成的测试 分 析 系 统,对信号完成滤波、加 Hanning窗 函 数 、 FFT 分析
6、、平均等一系列处理,得到各测点频 率响应函数。 通过频率响应函数识别 模 态 参 数。 模态试验的全过程主要由频率响应函数 测量、模态参数识别及模态参数验证三个部分组成。本次试验中,频率响应函数测量采用两点同时激振、 多点测量的估计法。模态参数的识别采用多参考点 MIMO 模态识别方法。 图 3 汽机基础模型模态试验系统示意图 3.3 频率响应函数多输入多输出估计法 以往汽轮发电机基础模型的模态试验大多采用 单点激励多点响应, 或者多点激励多点响应测量频率 响应函数。 对汽轮发电机基础模型这样复杂的结构可 能会产生以下情况:(1)可能遗漏模态。如激振点在 某一阶振型的节点上, 则该阶振型便不能
7、被激出;若 激振点接近某阶振型的节点, 该阶振型的识别误差必 然很大。(2)单点激励无法识别重根。对于重根情 况,其对应的模态一般是不相同的,这可能在不同列 图 4 频率响应函数及重相干函数曲线 汽轮发电机组基础模型的模态试验研究首届用户大会论文集 2006 LMS 的频响函数的差别中反映出来。(3)难以识别非常密集的模态。(4)难以减少结构的非线性因素。 为了避免上述不良情况的发生,基础模型试验采用多点随机激振方法进行频率响应函数的测量。在试 验中,采用在 1 号测点与 xy 轴成 45方向、21 号测点 z 方向的两个点同时随机激振,空间三向测量的方 法。分别测量基础模型上各个测点 x、y
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 汽轮 发电 机组 基础 模型 试验 研究
链接地址:https://www.31doc.com/p-3714725.html