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題 名 | 汽機葉片之機械力學分析研究 |
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作 者 | 邱耀平; 馮正綱; | 書刊名 | 核研季刊 |
卷 期 | 29 1998.10[民87.10] |
頁 次 | 頁58-74 |
分類號 | 446.3 |
關鍵詞 | 汽機葉片; 葉片群組; 應力分析; 模態分析; 有限元素法; |
語 文 | 中文(Chinese) |
中文摘要 | 大型蒸汽渦輪機是各類型發電廠的主動力設備,而小型汽機則常見於機械設備的 驅動裝置中。因此,汽機組件之機械完整性與可靠性攸關電廠的運轉安全與發電績效。本研 究之目的係以力學觀點評估電廠設備組件之機械完整性,並利用有限元素法執行結構應力與 動態特性之分析工作。本文所展示之工作範圍主要涵蓋兩大項目:(1)汽機葉片組之穩態 應力及動態特性分析,及(2)葉片根部之三維應力分析。前者係以薄殼元素建立葉片組之 模式,而聯結此六支葉片之覆環與突耳則以樑元素模擬之;然後據以分析在穩態流場壓力或 額定轉速之離心力作用下各支葉片受力反應及動態特性。後者則以固體元素建立葉片根部之 三維模式,分析葉根在固定或與剛性基座接觸之邊界條件下的線彈性靜應力分布,以探討葉 根在各種負荷作用下之應力集中現象。本研究的葉片組分析結果顯示,各支葉根在流場壓力 作用下所承受之反用力與扭矩隨排序位置不同而有所變異,而離心力造成的"負荷勁度" 對 葉片組模態特性之影響亦顯現在動力分析中。其次,葉根的三維應力分析則顯示,葉根出口 端凹側頂層頸凹區之應力集中現象相當明顯,與檢測所發現之龜裂位置契合度頗高。分析研 究結果提供了科學佐證,對組件破損肇因之研判將有實質的助益。 |
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