[发明专利]识别拉杆转子界面局部脱开位置和程度的广义柔度矩阵法

摘要

本发明公开了一种识别拉杆转子界面局部脱开位置和程度的广义柔度矩阵法，通过对系统施加振型约束，得到能够使用任意单阶模态识别拉杆转子界面局部脱开位置和程度的改进广义柔度矩阵法。当燃气轮机拉杆转子界面发生局部脱开时，通过实测其临界转速和轴心涡动轨迹，结合转子静止时的固有频率和振型，即可监测出拉杆转子界面脱开的位置和程度。本发明能够使用任意单阶模态参数识别拉杆转子界面脱开的位置和程度，可为重型燃气轮机拉杆转子安全稳定运行及故障诊断提供指导。

主权项

1.一种识别拉杆转子界面局部脱开位置和程度的广义柔度矩阵法，其特征在于：包括下述步骤：1)基于拉杆转子有限元模型建立完整无阻尼系统，对所述系统施加振型约束，得到约束系统；2)经过步骤1)后，使用拉杆转子临界转速和涡动轨迹，结合约束系统静止时的固有频率和振型，计算界面局部脱开导致的约束系统的广义柔度矩阵变化量，利用所述广义柔度矩阵变化量以及拉杆转子各个相邻界面之间刚度损伤与所述广义柔度矩阵变化量的关系，对拉杆转子相邻界面之间的刚度减少程度进行求解，根据求解结果对拉杆转子界面脱开的位置和程度进行识别；所述广义柔度矩阵变化量具有以下两种表示形式：以及其中，n为拉杆转子界面数，r为小于n的自然数，d_i为单元刚度损伤系数，表示相邻界面之间刚度的减少程度，ω_r+1为界面未发生局部脱开拉杆转子静止时的第r+1阶固有频率计算值；Φ_r+1为界面未发生局部脱开拉杆转子静止时的第r+1阶振型计算值；ω_c,r+1为界面未发生局部脱开拉杆转子的第r+1阶临界转速计算值；为界面发生局部脱开拉杆转子的第r+1阶临界转速实测值；Z_r+1为拉杆转子界面未发生局部脱开时通过r+1阶临界转速时的轴心涡动轨迹计算值；Z_d,r+1为拉杆转子界面发生局部脱开后通过r+1阶临界转速时的轴心涡动轨迹实测值，D为位移向量约束转换矩阵。