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摘要
以燃气轮机透平端RSS(旋转对称支承板)机座为研究背景,通过用D’Alembert原理建立了RSS机座的拓扑优化域和等价边界条件,从而用均匀化方法为基础的变密度法(SIMP)实现RSS机座拓扑结构优化,得到旋转对称的弧形支承板拓扑结构的机座。然后,在统一基本尺寸和边界条件下在ANSYS workbench中建立了三种不同的RSS机座拓扑结构的光滑有限元模型并进行了有限元分析、计算了中心标高的变化量,对比分析了三种RSS机座的对中性和径向刚度。同时,通过建立转子系统动力学方程,运用穷举法分析了三种机座支承参数对转子-轴承系统过临界振幅的影响,对比分析了三种机座支承最佳匹配刚度以及振幅的变化。通过分析可知,RSS机座的拓扑结构对机座中心标高、支承刚度和过临界振幅的影响很大。特别是,偏心率越大其影响也越大。偏心率的影响也影响最佳匹配的支承参数。这将为转子系统设计过临界振幅最小的RSS机座最佳支承刚度匹配提供参考。
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