[发明专利]一种立式水轮发电机配重块动力特性评估系统及方法

权利要求书

1.一种立式水轮发电机配重块动力特性评估系统，其特征在于，包括针对立式水轮发电机设计的配重块的三维建模单元，立式水轮发电机配重块有限元力学分析单元和立式水轮发电机配重块后处理路径映射单元；

所述的三维建模单元负责建立立式水轮发电机配重块及焊缝的三维几何模型；

所述立式水轮发电机配重块有限元力学分析单元用于将建立好的模型导入有限元分析软件，对立式水轮发电机配重块及焊缝建模、划分网格、给定边界条件、调试并计算；

所述后处理路径映射单元用于对立式水轮发电机整块配重块整体受力形变及焊缝的形变进行分析，以及对危险断面采用路径标记的方法进行计算。

2.基于权利要求1所述的一种立式水轮发电机配重块动力特性评估系统的方法，其特征在于，包括以下步骤；

1)收集配重块的资料及机组的类型统计信息；

2)构建配重块及焊缝的真机模型，给定边界条件及材料属性，施加惯性载荷；

3)选择力学处理器，进行动力学分析；

4)通过单独拾取作用力添加后的焊缝，利用后处理模块提取焊缝的力学响应；

5)通过后处理对比固定螺栓孔及非固定螺栓孔两种工况，分析焊缝及配重块在不同离心力作用下的位移特征。

3.根据权利要求2所述的一种立式水轮发电机配重块动力特性评估方法，其特征在于，所述的步骤1)的具体操作过程为：

收集配重块几何尺寸、连接方式、材质、发电机转速和电气参数资料。

4.根据权利要求2所述的一种立式水轮发电机配重块动力特性评估方法，其特征在于，所述的步骤2)的具体操作过程为：

21)使用三维建模软件根据配重块、焊缝的外形建立被试品的三维几何模型；

22)将配重块、焊缝模型导入有限元分析软件；

23)分别给定各部位材料密度，杨氏模量物理参数；

24)按照材料划分各部位网格，按照转速给定惯性载荷，

25)按照配重块实际安装截面设定固定约束特征面。

5.根据权利要求2所述的一种立式水轮发电机配重块动力特性评估方法，其特征在于，所述的步骤3)包括以下步骤：

31)设置求解参数；

32)选择static动力学处理器进行求解。

6.根据权利要求2所述的一种立式水轮发电机配重块动力特性评估方法，其特征在于，所述的步骤4)包括如下步骤：

41)利用后处理位移云图判断整个配重块位移较大位置及变化趋势；

42)通过对焊缝的拾取，利用后处理云图判断位移及应力较大位置的危险点；

43)通过构建PATH路径，将焊缝中容易变形的部分特征点的动态参数映射到路径中，通过曲线对比各种固定工况的实际动态特征。

7.根据权利要求2所述的一种立式水轮发电机配重块动力特性评估方法，其特征在于，所述的步骤5)包括如下步骤：

51)通过在螺栓定位孔添加约束模拟添加定位螺栓的实际动态效果；

52)通过添加不同惯性载荷模拟不同转速的作用下，配重块焊接部分的实际动态效果。