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《端面弧齒結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度》介紹了端面弧齒的工作原理、結(jié)構(gòu)及特點、齒面方程、所用材料、強(qiáng)度計算方法，根據(jù)ASME鍋爐及壓力容器規(guī)范以及國內(nèi)壓力容器分析設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)JB 47321995（2005年確認(rèn)），給出其強(qiáng)度判定準(zhǔn)則；提出針對端面弧齒結(jié)構(gòu)的接觸界面剛度計算方法，對端面弧齒結(jié)構(gòu)進(jìn)行動力學(xué)分析，并根據(jù)動力學(xué)響應(yīng)計算端面弧齒的動應(yīng)力并對其分布特性進(jìn)行分析；研究葉片失諧和端面弧齒失諧時轉(zhuǎn)子的動態(tài)響應(yīng)及動應(yīng)力分布規(guī)律；最后介紹了對端面弧齒的均勻預(yù)緊方法。

第1 章　重型燃?xì)廨啓C(jī)及其轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)特征 1
　 1. 1　重型燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)特點及發(fā)展趨勢1
　 1. 2　重型燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)及特點4
　 1. 3　端面弧齒結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度研究8
　　 1. 3. 1　端面弧齒應(yīng)力應(yīng)變研究8
　　 1. 3. 2　端面弧齒動力學(xué)特性研究10
　　 1. 3. 3　失諧研究 12
　　 1. 3. 4　預(yù)緊方法研究 14
第2 章　重型燃?xì)廨啓C(jī)端面弧齒結(jié)構(gòu)與材料17
　 2. 1　端面弧齒簡介17
　 2. 2　端面弧齒結(jié)構(gòu)及參數(shù)19
　 2. 3　端面弧齒齒面方程20
　 2. 4　端面弧齒材料24
　　 2. 4. 1　高溫合金 GH2132 (A286) 26
　　 2. 4. 2　高溫合金 GH4169 (Inconel718) 29
　　 2. 4. 3　高溫合金 GH2706 (Inconel706) 33
第3 章　端面弧齒強(qiáng)度設(shè)計準(zhǔn)則 35
　 3. 1　強(qiáng)度理論35
　　 3. 1. 1　最大拉應(yīng)力理論 (第一強(qiáng)度理論) 36
　　 3. 1. 2　最大伸長線應(yīng)變理論 (第二強(qiáng)度理論) 36

　　3. 1. 3　最大剪應(yīng)力理論 (第三強(qiáng)度理論) 37
　　 3. 1. 4　形狀改變比能理論 (第四強(qiáng)度理論) 37
　　 3. 1. 5　莫爾強(qiáng)度理論 38
　 3. 2　防止塑性垮塌的分析設(shè)計39
　　 3. 2. 1　概述 39
　　 3. 2. 2　應(yīng)力分類40
　　 3. 2. 3　評定方法42
　　 3. 2. 4　設(shè)計應(yīng)力強(qiáng)度 (許用應(yīng)力) 46
第4 章　端面弧齒靜應(yīng)力分布及接觸狀態(tài)分析47
　 4. 1　非線性有限元理論及其在端面弧齒強(qiáng)度分析中的應(yīng)用47
　　 4. 1. 1　有限元法 47
　　 4. 1. 2　有限元法基本原理 47
　　 4. 1. 3　求解單元的定義 49
　　 4. 1. 4　單元剛度矩陣及總體剛度矩陣 50
　　 4. 1. 5　節(jié)點載荷與位移方程51
　　 4. 1. 6　非線性分析 52
　 4. 2　端面弧齒有限元模型60
　　 4. 2. 1　建模及網(wǎng)格劃分 60
　　 4. 2. 2　材料特性62
　　 4. 2. 3　邊界條件的施加63
　　 4. 2. 4　應(yīng)力評定標(biāo)準(zhǔn)64
　 4. 3　運行工況參數(shù)對端面弧齒應(yīng)力分布的影響規(guī)律66
　　 4. 3. 1　預(yù)緊力對端面弧齒應(yīng)力分布的影響67
　　 4. 3. 2　離心力對端面弧齒應(yīng)力分布的影響75
　　 4. 3. 3　扭矩力對端面弧齒應(yīng)力分布的影響79
　　 4. 3. 4　溫度場分析86
　　 4. 3. 5　熱 -應(yīng)力耦合分析88

　 4. 4　端面弧齒的徑向滑移101
第5 章　端面弧齒動力學(xué)特性及動應(yīng)力分布103
　 5. 1　概述103
　 5. 2　端面弧齒連接轉(zhuǎn)子動力學(xué)分析103
　　 5. 2. 1　拉桿轉(zhuǎn)子等效抗彎剛度模型103
　　 5. 2. 2　計算模型驗證106
　　 5. 2. 3　粗糙表面接觸剛度計算107
　　 5. 2. 4　表面形貌及預(yù)緊力對拉桿轉(zhuǎn)子等效抗彎剛度的影響規(guī)律110
　 5. 3　端面弧齒動應(yīng)力分布計算114
　　 5. 3. 1　轉(zhuǎn)子動態(tài)響應(yīng)計算115
　　 5. 3. 2　端面弧齒轉(zhuǎn)子有限元模型116
　　 5. 3. 3　端面弧齒齒間應(yīng)力分布規(guī)律研究117
　　 5. 3. 4　端面弧齒不同位置接觸對應(yīng)力分析 125
　 5. 4　薄壁結(jié)構(gòu)對端面弧齒應(yīng)力分布的影響132
　　 5. 4. 1　薄壁結(jié)構(gòu)對端面弧齒不同位置接觸對應(yīng)力分布的影響132
　　 5. 4. 2　薄壁結(jié)構(gòu)對端面弧齒徑向應(yīng)力分布的影響132
　　 5. 4. 3　薄壁結(jié)構(gòu)對端面弧齒動應(yīng)力的調(diào)節(jié)作用133
第6 章　失諧狀態(tài)下端面弧齒應(yīng)力分布規(guī)律 135
　 6. 1　概述135
　 6. 2　葉片失諧對轉(zhuǎn)子動力學(xué)特性及端面弧齒應(yīng)力分布的影響136
　　 6. 2. 1　葉片失諧時轉(zhuǎn)子動態(tài)響應(yīng)計算136
　　 6. 2. 2　葉片失諧對端面弧齒應(yīng)力分布的影響140
　 6. 3　拉桿失諧時端面弧齒轉(zhuǎn)子等效抗彎剛度計算模型143
　 6. 4　拉桿失諧對轉(zhuǎn)子動力學(xué)特性及端面弧齒應(yīng)力分布的影響147
　　 6. 4. 1　拉桿失諧時轉(zhuǎn)子的動態(tài)響應(yīng)147
　　 6. 4. 2　拉桿失諧對端面弧齒應(yīng)力分布的影響規(guī)律149
第7 章　拉桿預(yù)緊方式和預(yù)緊程度對端面弧齒應(yīng)力分布的影響155
　 7. 1　概述155
　7. 2　拉桿預(yù)緊方式對端面弧齒應(yīng)力分布及動力學(xué)特性的影響155
　　 7. 2. 1　拉桿預(yù)緊方式對比156
　　 7. 2. 2　拉桿預(yù)緊方式對端面弧齒應(yīng)力分布及轉(zhuǎn)子動力學(xué)特性的影響160
　 7. 3　一種改進(jìn)的均勻預(yù)緊方法162
　　 7. 3. 1　方法原理 162
　　 7. 3. 2　預(yù)緊方法的實施過程164
　　 7. 3. 3　實驗驗證165
　 7. 4　拉桿預(yù)緊程度對端面弧齒應(yīng)力分布的影響169
參考文獻(xiàn) 175

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