負載波動下組合轉(zhuǎn)子拉桿螺栓自松馳問題研究.pdf

1、作為現(xiàn)代燃氣輪機的核心部件，拉桿組合轉(zhuǎn)子的性能退化研究對于保障整機的安全可靠運行是十分必要的。拉桿組合轉(zhuǎn)子由拉桿螺栓預(yù)緊組合而成，因此，組合轉(zhuǎn)子的性能退化與拉桿螺栓的聯(lián)接可靠性息息相關(guān)。拉桿螺栓的自松弛現(xiàn)象是影響聯(lián)接可靠性的主要原因之一，而交變橫向載荷是引起自松弛問題的關(guān)鍵因素。因此，本文針對交變橫向載荷下拉桿螺栓的自松弛問題，進行相關(guān)研究，具體內(nèi)容如下:
　　首先，根據(jù)燃氣輪機在運行中出現(xiàn)負載波動的實際情況，分析了組合轉(zhuǎn)子中拉桿

2、螺栓的載荷變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)拉桿螺栓在運行中受到的橫向載荷也會出現(xiàn)交變，尤其在轉(zhuǎn)速變化時所受橫向載荷會發(fā)生突變。隨后，分析了交變橫向載荷對拉桿螺栓力學(xué)行為的影響，確定交變橫向載荷是拉桿螺栓自松弛的關(guān)鍵因素。
　　其次，運用ANSYS軟件參數(shù)化建立拉桿螺栓螺紋三維有限元模型，基于該模型進行拉桿螺栓純預(yù)緊模擬，得到螺紋負載分布及接觸應(yīng)力分布，驗證了模型的合理性。并發(fā)現(xiàn)拉桿螺栓在服役運行中性能退化的脆弱部位為螺栓的第一節(jié)螺紋處及螺母支承面。

3、
　　再次，在交變橫向載荷下，基于拉桿螺栓模型，結(jié)合多種不同的工作情況，分析拉桿螺栓預(yù)緊力變化、螺母旋松退繞、嚙合螺紋之間接觸應(yīng)力變化及微滑移累積狀況，從宏觀和微觀的角度，全面分析交變橫向載荷作用下拉桿螺栓的自松弛問題。并分析橫向微動位移與橫向剪切力的關(guān)系變化，得到了拉桿螺栓自松弛規(guī)律的直觀描述。
　　最后，通過實驗研究交變橫向載荷下螺栓聯(lián)接的預(yù)緊力變化及螺母旋松累積，驗證了有限元分析所得規(guī)律的正確性。
　　以上研究結(jié)