汽轮机裂纹转子升速过程非线性振动数字仿真及分析

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汽轮机裂纹转子升速过程非线性振动数字仿真及分析

轮机振动技术 | 更新时间：2025-09-28

- 汽轮机裂纹转子升速过程非线性振动数字仿真及分析
- Nonlinear vibration of steam turbine's crack rotor during speed-up process:digital simulation and analysis
- 热力发电 2016年第10期
- 作者机构：
  
  1. 华北电力大学能源动力与机械工程学院,北京,102206
  2. 华北电力大学数理学院,北京,102206
- 作者简介：
  
  [ "何青(1962－),男,教授,博士生导师,主要研究方向为火电厂汽轮机转子状态监测及稳定性控制。" ]
- 基金信息：
- DOI：
  中图分类号： TK268+1;O321
- 网络出版日期：2016-10-15，
  
  纸质出版日期：2016
- 稿件说明：
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何青, 彭慧春, 翟鹏程, 等. 汽轮机裂纹转子升速过程非线性振动数字仿真及分析[J]. 热力发电, 2016,(10).

HE Qing, PENG Huichun, ZHAI Pengcheng, et al. Nonlinear vibration of steam turbine's crack rotor during speed-up process:digital simulation and analysis[J]. Thermal power generation, 2016, (10).
何青, 彭慧春, 翟鹏程, 等. 汽轮机裂纹转子升速过程非线性振动数字仿真及分析[J]. 热力发电, 2016,(10). DOI：

HE Qing, PENG Huichun, ZHAI Pengcheng, et al. Nonlinear vibration of steam turbine's crack rotor during speed-up process:digital simulation and analysis[J]. Thermal power generation, 2016, (10). DOI：

基于应力强度因子为零法

建立了汽轮机转子升速过程中开裂纹转子和呼吸型裂纹转子的振动模型

并采用Runge-Kutta法对模型进行数值积分

实现升速过程中2种转子的稳态响应数字仿真及稳定性量化分析。结果表明:开裂纹转子和呼吸型裂纹转子在升速过程中均存在明显的1/3阶和1/2阶超谐共振；在超临界转速区

开裂纹转子和呼吸型裂纹转子均在转速比p=ω/ω0=2.10、2.20、2.55处出现了亚谐共振

该现象可作为判断转子裂纹故障是否存在的依据；在不同转速区

呼吸型裂纹转子与开裂纹转子的表现各不相同

尤其在超临界转速区

质量偏心e进一步抵消裂纹引起的非线性失稳

呼吸型裂纹转子出现局部渐进稳定区域

特别是在0.8

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