[发明专利]一种水轮机顶盖振动数值的确定方法

摘要

一种水轮机顶盖振动数值的确定方法，属于水轮机的设计领域。本发明为了解决现有的水轮机顶盖设计制造时还没有一种水轮机顶盖振动数值的确定方法。本发明通过ANSYS建立水轮机顶盖三维模型，在水轮机顶盖与座环把合螺栓分布圆上施加轴向约束，并进行模态求解得到质量阻尼和刚度阻尼。然后将水轮机转轮模型试验获得的压力脉动载荷数据转换成真机顶盖过流面压力脉动载荷数据；根据ANSYS进行压力脉动载荷的施加；在ANSYS中获取在压力脉动载荷作用下水轮机顶盖水导轴承处+X、+Y两个方向的位移振动响应曲线和振动频率曲线，从而确定水轮机顶盖振动数值。本发明适用于水轮机的设计。

主权项

1.一种水轮机顶盖振动数值的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、按水轮机顶盖结构设计图纸采用ANSYS软件建立水轮机顶盖三维模型；步骤二、设定材料参数，在ANSYS软件中建立水轮机顶盖材料的弹性模量、泊松比、密度；步骤三、施加边界条件，在水轮机顶盖与座环把合螺栓分布圆上施加轴向约束；步骤四、进行模态求解，求解质量阻尼α和刚度阻尼β，并退出ANSYS软件的solution求解器；步骤五、将水轮机转轮模型试验获得的压力脉动载荷数据转换成真机顶盖过流面压力脉动载荷数据；步骤六、重新进入ANSYS软件的solution求解器，进行压力脉动载荷的施加；步骤七、设定求解选项并求解：采用瞬态响应分析方法进行水轮机顶盖的振动计算，设定每个子步的时间步长、载荷步结束时间、质量阻尼α和刚度阻尼β，在ANSYS中设定求解选项后，进行分析计算；步骤八、结果分析：计算完成后，在ANSYS软件中的时间后处理模块TimeHist Postpro获取在压力脉动载荷作用下水轮机顶盖水导轴承处+X、+Y两个方向的位移振动响应曲线和振动频率曲线，从而确定水轮机顶盖振动数值，包括顶盖垂直振动幅值和振动主频率。