重型燃气轮机支撑结构动刚度计算分析方法

汤茂森，荆建平，周惠文，周业涛，王志强

重型燃气轮机支撑结构动刚度计算分析方法

汤茂森1，荆建平1，周惠文2，周业涛2，王志强1

（1.上海交通大学 机械与动力工程学院，上海 200240；2.西门子中国研究院，上海 200245）

采用有限元仿真计算和实验测试相结合研究手段，测试某重型燃气轮机支架动刚度，以形成较为完备计算燃机支架动刚度的有限元仿真流程和计算分析方法。三维模型和实验测试所用试验件按4：1进行缩比并建立模型、加工制作。采用锤击法进行测试，并以其结果对有限元仿真计算结果进行验证。经过对比验证发现两者所得到结果吻合较好。结果表明，基于实验测试燃气轮机支撑结构动刚度有限元仿真流程及分析计算方法是可行的，计算结果具有一定可靠性，对进行相关方面研究具有一定参考价值。

振动与波；燃气轮机；动刚度；支撑结构；有限元仿真

燃气轮机的支撑结构是连接燃气轮机主体和安装地面的最主要的承力结构，支撑结构上面包含了压气机燃烧室等各种重要部件。通过相关文献知道，影响燃气轮机临界转速的因素有很多，主要包括：支承刚度、材料性质、转子刚度以及质量等，其中支承刚度是最为主要的影响因素［1-2］。对燃气轮机支撑结构的模态特性进行深入的研究是保证燃气轮机整机能够正常工作的必要条件之一［3］，而对航空发动机的设计，较准确的支承动力特性更是必需的［4-5］。

刚度包括两方面的含义：抵抗恒定载荷的能力和抵抗交变载荷的能力。……