[发明专利]螺栓把合结构转子连接刚度的确定方法及装置、存储介质

说明书

本申请公开了一种螺栓把合结构转子连接刚度的确定方法及装置、存储介质、计算机设备，该方法包括：按照预设网格划分规则对与螺栓把合结构对应的三维模型进行网格划分，得到待分析三维模型；基于所述待分析三维模型，确定所述螺栓把合结构的固定面，并通过仿真计算得到所述固定面对应的支反力以及支反力矩；依据所述支反力以及所述支反力矩，确定所述螺栓把合结构的转子连接刚度。本申请通过有限元仿真计算的方式直接确定螺栓把合结构转子连接刚度，可以高效简便地确定螺栓把合结构转子连接的刚度，同时准确性更高，进而避免了螺栓把合结构转子因连接刚度不足发生的振动问题，为转子的动力特性分析提供精确的数据支持。

技术领域

本申请涉及有限元仿真技术领域，尤其是涉及到一种螺栓把合结构转子连接刚度的确定方法及装置、存储介质、计算机设备。

背景技术

现今压缩机装置正在朝着大型化不断发展，但是由于当前加工能力有限，对于压缩机装置中的超大型转子不得不通过分段加工、螺栓把合的方式加以制造。早期的转子动力学分析中通常忽略连接结构对转子动力特性的影响，但实际运行中发现，螺栓把合结构的结构参数以及螺栓预紧力等都会直接影响螺栓把合结构的连接刚度，最终影响螺栓把合结构的安全性和功能性，因而准确地量化评估螺栓把合结构转子的连接刚度十分必要。

目前，评估螺栓把合结构连接刚度的方法主要包括等效弹簧法、虚拟材料法等。其中，等效弹簧法是采用弹簧元件表征连接界面的刚度特性，主要考虑轴向拉压对刚度的影响；虚拟材料法借助薄层单元模拟螺栓连接界面，主要考虑结构参数与载荷对角向刚度的影响。从以上成果可知，目前的研究成果都是间接的求解螺栓把合结构的连接刚度特性，计算复杂，且考虑不全面，准确性较差。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种螺栓把合结构转子连接刚度的确定方法及装置、存储介质、计算机设备，可以高效简便地确定螺栓把合结构转子连接的刚度，同时准确性更高。

根据本申请的一个方面，提供了一种螺栓把合结构转子连接刚度的确定方法，包括：

按照预设网格划分规则对与螺栓把合结构对应的三维模型进行网格划分，得到待分析三维模型，其中，所述三维模型包括被把合部件以及把合螺栓；

基于所述待分析三维模型，确定所述螺栓把合结构的固定面，并通过仿真计算得到所述固定面对应的支反力以及支反力矩；

依据所述支反力以及所述支反力矩，确定所述螺栓把合结构的转子连接刚度。

可选地，所述基于所述待分析三维模型，确定所述螺栓把合结构的固定面，并通过仿真计算得到所述固定面对应的支反力以及支反力矩，具体包括：

将受所述把合螺栓作用的所述被把合部件中的任一非接触面作为所述固定面，确定所述固定面对应的全部节点，在所述固定面对应的全部节点施加固定约束，并将所述待分析三维模型中的另一非接触面作为加载面，在所述加载面施加单位位移以及单位扭转角，在所述把合螺栓上施加预设预紧力，通过仿真计算得到所述固定面对应的支反力以及支反力矩。

可选地，所述在所述加载面施加单位位移以及单位扭转角，具体包括：

确定所述加载面对应的全部节点，并基于预设载荷步对所述加载面对应的全部节点分别施加所述单位位移以及所述单位扭转角。

可选地，所述依据所述支反力以及所述支反力矩，确定所述螺栓把合结构的转子连接刚度，具体包括：

依据所述支反力以及所述单位位移，确定所述螺栓把合结构转子连接的横向刚度，并依据所述支反力矩以及所述单位扭转角，确定所述螺栓把合结构转子连接的弯曲刚度。

可选地，所述按照预设网格划分规则对与螺栓把合结构对应的三维模型进行网格划分之前，所述方法还包括：