汽輪機強度計算手冊

前言

　　《汽輪機強度計算手冊》是為保證火力發(fā)電機組中汽輪機主要零部件的安全運行而編寫的。強度計算主要解決三方面內(nèi)容，即：①限制零部件的應(yīng)力，使其不超過零部件的實際承載能力；②限制零部件的變形和位移，使之不超過汽輪機許可的范圍；③根據(jù)外載的情況和構(gòu)件承載性質(zhì)確定零部件的結(jié)構(gòu)尺寸和選用材料。因此，本手冊從應(yīng)力分析、振動分析、結(jié)構(gòu)和材料的合理設(shè)計與選用三方面進行論述，指導(dǎo)思想是零部件必須能在預(yù)定的使用年限內(nèi)可靠工作?！　≡谄啓C零部件中，有的危險主要來自應(yīng)力，如汽缸、葉輪及其輪緣、葉根、葉片等。其中葉片的應(yīng)力是動載荷和靜載荷共同作用的結(jié)果，故對葉片必須進行振動條件下的安全性計算。有的除應(yīng)力外，還由于大的變形和位移可能造成本身和其他接配零部件的損壞，如隔板過大的變形將會損壞本身及葉輪；轉(zhuǎn)子～軸承系統(tǒng)發(fā)生共振，此時轉(zhuǎn)子本身內(nèi)部的應(yīng)力并沒有變化，但振幅可能很大，從而造成對支座及與轉(zhuǎn)子接配的汽封、隔板、汽缸的損壞。因而，對轉(zhuǎn)子振動的計算目的主要是限制過大的變形和位移——振幅?！　”臼謨灾饕榻B國內(nèi)汽輪機廠多年來的實踐經(jīng)驗以及國際同行的試驗研究成果。全書共有9章和1個附錄，主要內(nèi)容如下：　　第一章是汽缸強度計算。除介紹汽缸壁厚的計算和法蘭螺栓的計算外，還對實踐中期待解決的問題，如調(diào)節(jié)閥桿動應(yīng)力計算和安全校核、汽缸端壁的詳細計算、汽缸與引出管交界處的應(yīng)力計算、汽缸的熱應(yīng)力計算、防止汽缸熱疲勞的方法、不同性質(zhì)的應(yīng)力對構(gòu)件安全性的影響、汽缸構(gòu)件的斷裂判據(jù)等，都給出了具體的解決方法?！　〉诙率歉舭鍙姸扔嬎恪３岩酝褂玫囊环N近似方法列入之外，還給出了瓦爾計算法、詳細計算法、隔板套的應(yīng)力計算和噴嘴的應(yīng)力計算。　　第三章是汽輪機葉片強度計算。主要是對各類葉片各部分的應(yīng)力進行了分析。在葉根計算法的討論中，糾正了某些國外書本上的錯誤公式，給出了正確公式。同時，對如何正確地設(shè)計葉片才能使葉片性能好、應(yīng)力低、安全性高等問題作了說明。

內(nèi)容概要

為了滿足火力發(fā)電廠汽輪機主要零部件的設(shè)計、安裝、調(diào)試、運行和檢修中涉及應(yīng)力分析、振動分析、結(jié)構(gòu)和材料的合理設(shè)計與選用等三方面內(nèi)容，組織編寫《汽輪機強度計算手冊》一書。    本書共分九章，主要內(nèi)容：汽缸強度計算，介紹閥桿動應(yīng)力及安全設(shè)計。汽缸壁厚及法蘭尺寸、螺栓蠕變及初緊力、汽缸端壁應(yīng)力與位移計算，汽缸引出管處局部、汽缸壁與隔板持環(huán)交界處及隔板槽底、汽缸和法蘭熱應(yīng)力計算以及汽缸材料和強度校核；隔板強度計算，介紹隔板估算，隔板撓度、靜葉斜彎曲、隔板與噴嘴、隔板套計算及安全校核；汽輪機葉片強度計算，介紹葉片結(jié)構(gòu)、安裝、型線應(yīng)力、葉頂及連接件血力、成組彎應(yīng)力、動態(tài)變形應(yīng)力、截面幾何特性、蠕變、輪緣應(yīng)力等計算及其材料和安全系數(shù)選擇；葉片振動，介紹葉片激振力及其頻率、振動形式和應(yīng)力、等變截面固有頻率、頻率修正、共振方法及安全條件、安全校核；長葉片彎扭振動計算，介紹自由葉片彎扭聯(lián)合振動頻率和振型計算、整圈連接葉片組頻率和振型計算；輪盤和轉(zhuǎn)子強度計算，介紹力學(xué)微分方程，等變厚輪盤、套裝輪盤、整體轉(zhuǎn)子、焊接轉(zhuǎn)子等應(yīng)力分析，輪盤和轉(zhuǎn)子熱應(yīng)力分析、斷裂判據(jù)與強度校核，轉(zhuǎn)子壽命計算管理；轉(zhuǎn)子動力學(xué)計算，介紹計算轉(zhuǎn)子共振轉(zhuǎn)速即臨界轉(zhuǎn)速的通用方法、圖解法、分析法、初參數(shù)法、?；椒ǎ约稗D(zhuǎn)子動平衡要求、轉(zhuǎn)子一軸承系統(tǒng)油膜振蕩；實驗應(yīng)力分析，介紹應(yīng)力實驗分析的電測法、電阻應(yīng)變儀及轉(zhuǎn)換測量原理、應(yīng)變測量、光彈性法、三維光彈性；汽輪機組安全維護，介紹防止汽輪機本體及相關(guān)管道進水或積水、控制熱應(yīng)力和差脹、固體顆粒對汽流通道的沖蝕、汽輪機通道部分積垢和轉(zhuǎn)子強烈振動。書后附有動力工程常用單位換算表。    本手冊是從事火力發(fā)電廠汽輪機設(shè)計、安裝、調(diào)試、運行、檢修和教研等單位的生產(chǎn)人員、工人、技術(shù)人員和管理干部等的必備工具書。

書籍目錄

前言第一章  汽缸強度計算  第一節(jié)  調(diào)節(jié)閥閥桿動應(yīng)力及安全設(shè)計  第二節(jié)  汽缸壁厚及法蘭尺寸初步確定與計算  第三節(jié)  螺栓蠕變及初緊力計算  第四節(jié)  汽缸端壁應(yīng)力與位移計算  第五節(jié)  汽缸引出管處局部應(yīng)力計算  第六節(jié)  汽缸壁與隔板持環(huán)交界處及隔板槽底應(yīng)力計算  第七節(jié)  汽缸和法蘭熱應(yīng)力計算  第八節(jié)  汽缸材料和強度校核第二章  隔板強度計算  第一節(jié)  隔板簡易估算  第二節(jié)  隔板撓度和應(yīng)力計算  第三節(jié)  靜葉斜彎曲  第四節(jié)  隔板詳細計算  第五節(jié)  噴嘴計算  第六節(jié)  隔板套近似計算  第七節(jié)  隔板、噴嘴、隔板套及汽封體的材料和安全校核第三章  汽輪機葉片強度計算  第一節(jié)  葉片結(jié)構(gòu)形式  第二節(jié)  葉片型線部分應(yīng)力計算  第三節(jié)  葉頂及連接件應(yīng)力計算  第四節(jié)  有限成組葉片彎應(yīng)力計算  第五節(jié)  葉片安裝計算  第六節(jié)  考慮長葉片動態(tài)變形時應(yīng)力計算  第七節(jié)  葉片截面幾何特性計算  第八節(jié)  葉片蠕變計算  第九節(jié)  葉根及輪緣應(yīng)力計算  第十節(jié)  葉片工作條件及其損傷  第十一節(jié)  葉片材料及安全系數(shù)選擇第四章  葉片振動  第一節(jié)  激振力產(chǎn)生原因及其頻率  第二節(jié)  葉片振動形式——振型  第三節(jié)  等截面葉片固有頻率計算  第四節(jié)  變截面葉片固有頻率計算  第五節(jié)  對實際工作葉片頻率的修正  第六節(jié)  避免葉片共振方法及安全條件  第七節(jié)  按靜應(yīng)力和動應(yīng)力對葉片進行安全校核  第八節(jié)  葉片振動應(yīng)力計算  第九節(jié)  工藝性和運行條件對葉片安全性的影響第五章  長葉片彎扭振動計算  第一節(jié)  自由葉片彎扭聯(lián)合振動頻率和振型計算  第二節(jié)  整圈連接葉片組頻率和振型計算第六章  輪盤和轉(zhuǎn)子強度計算  第一節(jié)  基本力學(xué)微分方程推導(dǎo)  第二節(jié)  等厚輪盤應(yīng)力計算  第三節(jié)  變厚度輪盤應(yīng)力分析  第四節(jié)  套裝輪盤應(yīng)力分析  第五節(jié)  輪盤設(shè)計改進  第六節(jié)  整體轉(zhuǎn)子應(yīng)力分析  第七節(jié)  焊接轉(zhuǎn)子應(yīng)力分析  第八節(jié)  輪盤和轉(zhuǎn)子熱應(yīng)力分析  第九節(jié)  汽輪機轉(zhuǎn)子壽命計算和壽命管理  第十節(jié)  輪盤和轉(zhuǎn)子初步強度校核及材料  第十一節(jié)  輪盤和轉(zhuǎn)子斷裂判據(jù)與安全校核第七章  轉(zhuǎn)子動力學(xué)  第一節(jié)  轉(zhuǎn)子振動基本特性  第二節(jié)  多輪盤變截面轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速的圖解法  第三節(jié)  分析法求兩支座轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速  第四節(jié)  輪盤回轉(zhuǎn)力矩對臨界轉(zhuǎn)速的影響  第五節(jié)  支座彈性對轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速的影響  第六節(jié)  計算轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速通用方法  第七節(jié)  臨界轉(zhuǎn)速?；椒? 第八節(jié)  轉(zhuǎn)子動平衡要求  第九節(jié)  轉(zhuǎn)子一軸承系統(tǒng)油膜振蕩第八章  實驗應(yīng)力分析  第一節(jié)  電測法  第二節(jié)  電阻應(yīng)變片及轉(zhuǎn)換原理  第三節(jié)  電阻應(yīng)變儀及測量原理  第四節(jié)  應(yīng)變測量  第五節(jié)  復(fù)雜條件下應(yīng)變測量  第六節(jié)  光彈性法第九章  汽輪機組安全維護  第一節(jié)  防止汽輪機本體及相關(guān)管道進水或積水  第二節(jié)  控制熱應(yīng)力和差脹  第三節(jié)  避免蒸汽所攜帶的固體顆粒對汽流通道的沖蝕  第四節(jié)  防止汽輪機通道部分積垢  第五節(jié)  防止汽輪機轉(zhuǎn)子強烈振動附錄  動力工程常用單位換算表參考文獻

圖書封面

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