基于有限元模態(tài)分析的大型冷卻塔風(fēng)機(jī)葉片故障分析及監(jiān)控方法研究.pdf

1、分類號(hào)：TP277密級(jí)：(秘密、機(jī)密、絕密)學(xué)校代碼：10057研究生學(xué)號(hào)：08816003基于有限元模態(tài)分析的大型冷卻塔風(fēng)機(jī)葉片故障分析及監(jiān)控方法研究FailureAnalysisandMonitoringMethodResearchofLargeCoolingTowerFanBladeBasedonFiniteElementModalAnalysis專業(yè)名稱：機(jī)械制造及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師：陳建平副教授研究生姓名：黎海軍申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：工

2、學(xué)碩士論文提交日期：2012年12月論文課題來源：天津市應(yīng)用基礎(chǔ)及前沿技術(shù)研究計(jì)劃一大型冷卻塔風(fēng)機(jī)故障預(yù)警系統(tǒng)研究學(xué)位授予單位：天津科技大學(xué)摘要大型冷卻塔風(fēng)機(jī)在石油、電力、冶金、化工以及紡織等行業(yè)的工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，其運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)能夠?qū)⒏邷氐墓I(yè)用水強(qiáng)迫冷卻，從而使水能夠循環(huán)使用。風(fēng)機(jī)的重要地位使得企業(yè)要求風(fēng)機(jī)具有較高的安全穩(wěn)定性能，實(shí)時(shí)掌握風(fēng)機(jī)的健康狀況，如有故障及時(shí)停機(jī)，避免重大事故，從而使得本文具有非常強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。本文以風(fēng)

3、機(jī)葉片模態(tài)分析為主要方法，詳細(xì)研究已損葉片的斷裂部位和斷裂方式，結(jié)合理論模態(tài)分析結(jié)論，分析葉片易斷部位，提出改善方案。深入學(xué)習(xí)已有的風(fēng)機(jī)故障診斷資料，提出一種新型、簡單、有效的監(jiān)控方式，設(shè)計(jì)科學(xué)、有效的風(fēng)機(jī)實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)控及報(bào)警系統(tǒng)。研究成果已經(jīng)用于中石化生產(chǎn)，實(shí)踐表明，具有良好的實(shí)用價(jià)值。本文的主要研究成果包括：(1)廣泛調(diào)研模態(tài)分析在冷卻塔風(fēng)機(jī)葉片分析中的應(yīng)用情況，深入研究風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)，詳細(xì)分析風(fēng)機(jī)的常見故障形式，從機(jī)理上分析故障原因，重點(diǎn)

4、分析引起葉片斷裂的因素。(2)論述JxI機(jī)葉片靜態(tài)模態(tài)分析理論基礎(chǔ)，通過三維設(shè)計(jì)軟件Pro／E，建立風(fēng)機(jī)葉片三維實(shí)體模型，運(yùn)用專業(yè)網(wǎng)格化軟件Hypermesh將葉片網(wǎng)格化，用有限元軟件ANSYS進(jìn)行模態(tài)分析，對(duì)比分析各階模態(tài)，尋找風(fēng)機(jī)葉片易斷部位，并分析解決方案。(3)分析風(fēng)機(jī)葉片運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的模態(tài)，對(duì)比靜態(tài)模態(tài)分析結(jié)果，詳述動(dòng)力剛化對(duì)于模態(tài)結(jié)果的影響，并通過葉片振型分析振動(dòng)對(duì)于風(fēng)機(jī)葉片壽命的影響。(4)設(shè)計(jì)基于葉尖脈沖計(jì)時(shí)監(jiān)測原理的實(shí)時(shí)監(jiān)測