基于ANSYS的汽轮发电机转子的有限元分析

机械设计制造及其自动化论文，论文编号:JX1124  论文字数:12771.页数:44

摘     要

 本论文阐述了ANSYS软件的发展状况及应用前景，通过对汽轮发电机转子的有限元分析展示了该软件的强大功能与实用价值。随着有限元法的出现和计算机技术的发展，对产品提出了更高要求。传统的计算和分析方式已不能满足现代汽轮发电动转子设计的要求。因此本文针对发电机转子的挖刀现象采用ANSYS软件的子模型技术进行有限元分析。子模型技术是得到模型部分区域中更加精确解的有限元技术，其优点是可以求得模型某部分的精确解，减少有限元模型复杂的传递区域，在特别的区域就不同的设计进行分析，并帮助用户证明网格划分是否足够细。
 本次研究主要采用ANSYS软件的参数设计语言APDL进行粗糙模型和子模型的建立，并通过各方向位移与应力等数据对该发动机转子的可靠性进行分析。采用平均的方法将载荷分配给受压面，经过求解得到该构件在工作条件下的最大应力位移和应力值。希望能够通过计算机辅助，采用有限元分析方法对汽轮发电机转子的设计进行技术提升,从而到达：
 1.增加产品的可靠性；
 2.在产品的设计阶段发现潜在的问题；
 3.经过分析计算，采用优化设计方案，降低原材料成本。
 
关键词：有限元  ANSYS  发电机转子  分析

Abstract
 This paper describes the development and application prospects of the ANSYS, and shows the powerful function and the practical value of the ANSYS by the finite element analysis of the steam turbo-generator rotor. With the emergence of the finite element method and the development of computer technology computer technology, we put forward higher requirements for product. So this article uses the sub-model technology of the ANSYS for analyze the digging phenomenon of the steam turbo-generator rotor. Sub-model technology is a finite element technique that used in some regions to solve a more accurate solution. The advantages are solving an exact solution of a part of the model and reducing the transfer region of the finite element model and analyzing the different designs in specific regions and helping to prove the adequacy of fine mesh.
  This study uses the Parametric Design Language (APDL) of the ANSYS for rough model and sub-model, and through the direction of displacement and stress and other data to analysis the reliability of the steam turbo-generator rotor. Putting the pressure average assigned to the surface, and I got the maximum displacement and the maximum stress values by solving the components in the working conditions. Hope that through the computer-aided design and the finite element analysis for the design skills upgrading of the steam turbo-generator rotor.
 
Keywords：Finite element； ANSYS； Turbo-generator rotor； Analysis
 
目  录
中文摘要 i
英文摘要 ii
目录 iii
第一章     绪论 1
 1.1  研究动机与目的 1
 1.2  研究背景 2
 1.3  研究方法与系统描述 4
 1.4  论文內容概述 6
第二章     建立和分析转子粗糙模型 8
 2.1   建立粗糙模型 8
2.1.1  汽轮发电机转子相关参数描述 8
2.1.2  环境及参数设定 10
2.1.3  实体建模 11
 2.2   划分网格单元 18
 2.3   加载约束及求解 19
 2.4   结果处理分析 21
第三章     建立和分析挖刀处子模型 25
 3.1   建立子模型 25
3.1.1  环境及参数设定 25
3.1.2  实体建模 27
 3.2   划分网格单元 31
 3.3   加载约束及求解 32
3.3.1  切割边界条件 32
3.3.2  其他载荷及求解 34
 3.4   结果处理分析 35
第四章     展望及应用 36
第五章     结论 38
参考文献 39
致谢 40