Параметризоване скінченно-елементне моделювання НДС лопаток робочих коліс парових турбін

Abstract

В статті представлено методику побудови розрахункових скінченно-елементних моделей лопаток парових турбін. Представлено параметризований опис структури робочої лопатки, виділено зв'язки між її геометричними параметрами. Запропоновано алгоритми автоматизованої побудови геометричних тривимірних моделей, що дозволяє автоматизовано наносити розрахункову сітку, накладати граничні умови та навантаження. В якості прикладу розглянуто побудову моделі робочої лопатки третьої ступеня циліндру низького тиску парової турбіни. Проведено аналіз статичного напружено-деформованого стану (НДС) даного лопаткового апарату в циклічно-симетричній постановці. Досліджено закономірності впливу наявності технологічних зазорів в бандажному з’єднанні на НДС лопатки в полі відцентрових сил.

The paper presents a methodology for construction of computational finite element models of steam turbines blade assemblies. A parameterized description of the driven wheel blade structure is presented. The set of geometric parameters and the system of association between them is defined. The algorithms of the automated construction of geometric three-dimensional models is developed, which al-lows you to apply automated computational mesh, boundary conditions and load. As an example the construction of a model of the rotor blade of the third stage of the low pressure steam turbine cylinder is made. The analysis of static deformed state of the blade have been carried out in the cyclic symmetry formulation. The influence of the technological gap in the inter-blade shroud connection on the de-formed state of the blade under centrifugal forces has been analyzed