基于NARX神经网络方法的汽轮机转子关键部位应力预测

作者：赵翔; 茹东恒; 王鹏; 吴昊; 甘磊; 仲政^*

来源：应用数学和力学, 2021, 42(08): 771-784.

• 汽轮机转子
• NARX神经网络
• 有限元分析
• 应力预测

汽轮机启动过程中,对转子进行应力预测具有重要意义.为满足在线预测国产某350 MW超临界汽轮机转子关键部位应力的需要,提出了一种基于具有外部输入的非线性自回归(NARX)神经网络的应力预测方法.根据转子实际尺寸建立二维轴对称有限元模型,确定了相应的边界条件,并对有限元计算结果进行验证,得到了转子在冷启动工况下的温度场和应力场,确定了转子的危险点.再根据冷启动规则,构建了288个典型启动工况,并对每个启动工况分别进行有限元计算,获取了每个工况下机组运行参数以及转子危险点处应力的时间历程数据,进而建立了神经网络训练样本库,并使用NARX神经网络对危险点处应力进行预测.此基于NARX神经网络的预测方法可以准确预测出汽轮机转子危险点处的应力变化趋势,其预测值与有限元仿真结果吻合良好,可以满足转子应力在线预测的需求.

• 单位
  哈尔滨工业大学（深圳）; 同济大学