title: МЕТОД ПРИБЛИЖЕННОГО РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ О КОЛЕБАНИЯХ СЕРДЕЧНИКОВ СТАТОРОВ
title: AN APPROXIMATE SOLUTION METHOD TO STATOR CORE VIBRATION PROBLEM
Creators: name: Шевчук, Роман Эдуардович
name: Гаев, Александр Валерьевич
Publisher: name: Unknown
Year: 2017
Subjects: СТАТОР
СЕРДЕЧНИК
КОЛЕБАНИЯ
СОБСТВЕННАЯ ЧАСТОТА
ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
МЕТОД КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
STATOR
CORE
VIBRATION
EIGENFREQUENCY
NUMERICAL MODELING
FINITE ELEMENT METHO

description: Актуальная инженерная задача при проектировании турбогенераторов — вибрационная отстройка всех ответственных элементов, к которым, в частности, относится сердечник статора. В первую очередь процедура подразумевает проведение оценки собственных частот и амплитуд колебаний исследуемого элемента. В работе рассмотрены общепринятые аналитические подходы к расчету собственных частот колебаний сердечников статоров турбогенераторов, используемые в инженерной практике, в которых математическая модель сердечника описывается уравнениями теории стержней. Таким образом, сердечник в них представляет собой кольцо. Оценка параметров, отражающих его вибрационное состояние, (например, собственных частот и форм колебаний) может быть произведена корректно при условии тонкостенности сердечника. Однако на практике радиальная ширина спинки сердечника статора турбоагрегата сопоставима со средним радиусом спинки, поэтому применение указанных моделей может повлечь неудовлетворительную точность результатов расчетов. В целях решения этой проблемы предложен аналитический метод расчета собственных частот сердечника статора, основанный на его представлении в качестве длинного толстостенного цилиндра. Точность расчета собственных частот верифицирована результатами конечно-элементного моделирования колебаний сердечника. Показано, что предложенный метод позволяет получить уточненные результаты по сравнению с формулами, используемыми в инженерной практике.
description: Resonant frequency tuning of all critical elements is an actual engineering challenge in designing turbo generators. In particular, one of these elements is the stator core. First, the procedure involves assessment of the eigenfrequencies and amplitudes of vibrations of the element. The present study considers the well-known analytical approaches to the calculation of the vibrational eigenfrequencies of stator cores of turbo generators. In these approaches, a mathematical model of the core represents the dynamics of a ring in terms of rod theory. Consequently, it is possible to estimate the eigenfrequencies and vibrational modes correctly only in the case of the thin-walled core. Practically, however, the radial width of the outer side of the turbo generator’s stator core is comparable with its average radius, so the use of these models can result in unsatisfactory accuracy of calculations. In order to solve this problem, the present study provides an analytical method for the calculation of eigenfrequencies of the stator core. The method represents the core as a long thick-walled cylinder. The results of finite-element modeling of the core vibrations verify the accuracy of the calculation of eigenfrequencies. The study shows that the proposed method gives more accurate results than the formulas used in engineering practice.