Динамика и прочность турбомашин: Учебник для вузов (3-е издание, переработанное и дополненное)

Увеличение мощности и усложнение конструкции турбомашин существующих и перспективных тепловых электрических станций сопровождается повышением требований к их надежности. Увеличение ресурса турбомашин также является одной из приоритетных задач современной теплоэнергетики. В предлагаемом учебнике рассматриваются основные вопросы статической, динамической прочности и вибрационной надежности паровых и газовых турбин.
Изложены методы расчета элементов с учетом ползучести, термоусталости, трещиностойкости, Рассмотрено совместное воздействие стационарных и переходных режимов на прочность и надежность турбомашин. Впервые в учебной литературе изложены вопросы прочности и надежности элементов турбин в условиях коррозионно-активных сред. Усовершенствованы теория и метод расчета системы турбоагрегат-фундамент, а также определения длительной прочности цельнокованых роторов, работающих в условиях ползучести. Большое внимание уделено динамической надежности лопаточного аппарата, валопропровода и турбоагрегата в целом.
Первое издание вышло в свет в 1982 г. Второе и третье издания переработаны и дополнены результатами новых разработок, выполненных под руководством автора. Для студентов, обучающихся по специальности «Газотурбинные, паротурбинные установки и двигатели», аспирантов, инженеров, занимающихся проблемами надежности турбомашин, проектных организаций энергомашиностроительной отрасли, инженерно-технического персонала турбинных цехов электростанций.
Содержание

Предисловие

Глава первая
Деформация, прочность и износ материалов
1.1. Условия работы и свойства материалов, используемых при проектировании турбомашин
1.2. Законы однократного деформирования и критерии прочности при умеренных температурах
1.3. Ползучесть и длительная прочность материалов
1.4. Законы знакопеременного (циклического) деформирования и критерии прочности при малоцикловой усталости
1.5. Многоцикловая усталость и расчет долговечности
1.6. Трещинообразование и трещиностойкость
1.7. Коррозионный и эрозионный износ в турбомашинах
1.8. Вероятностная (статистическая) оценка прочности
1.9. Демпфирующая способность конструкционных материалов

Глава вторая
Прочность лопаток турбомашин
2.1. Особенности конструкции рабочих лопаток турбомашин
2.2. Напряжения и деформации рабочих лопаток в условиях упругости
2.3. Ползучесть и длительная прочность рабочих лопаток турбомашин
2.4. Термоусталость рабочих и направляющих лопаток
2.5. Прочность замковых соединений рабочих лопаток с ротором

Глава третья
Прочность дисков и роторов
3.1. Классификация и особенности исполнения дисков и роторов турбомашин
3.2. Напряжения и деформации в дисках и роторах в условиях упругости
3.3. Ползучесть и длительная прочность роторов
3.4. Термоусталость роторов
3.5. Трещинообразование и трещиностойкость дисков в условиях коррозионной среды

Глава четвертая
Прочность элементов статора
4.1. Классификация и особенности исполнения корпусов турбомашин
4.2. Тепловые расширения паровой турбины
4.3. Напряжения и деформации корпусов в условиях упругости
4.4. Ползучесть и длительная прочность элементов корпуса
4.5. Диафрагмы турбомашин
4.6. Подшипники турбомашин

Глава пятая
Колебания лопаток
5.1. Причины колебаний лопаток
5.2. Основы теории колебаний естественно-закрученной лопатки
5.3. Свободные колебания незакрученной невращающейся лопатки и пакета лопаток
5.4. Собственные частоты и главные формы колебаний закрученных лопаток переменного профиля
5.5. Влияние вращения на собственные частоты колебаний лопаток и пакетов
5.6. Количественная оценка возмущающих сил в ступенях турбомашины
5.7. Вынужденные колебания лопаток
5.8. Совместные колебания лопаток и диска
5.9. Колебания венцов с лопатками большой длины
5.10. Самовозбуждающиеся колебания лопаток турбомашин
5.11. Вибрационная надежность лопаточного аппарата турбомашины

Глава шестая
Колебания роторов турбомашин и турбоагрегатов
6.1. Причины колебаний роторов
6.2. Колебания одномассового ротора. Уравнения движения
6.3. Формы движения одномассового ротора
6.4. Инерция поворота и гироскопическое действие дисков
6.5. Колебания многомассовых роторных систем
6.6. Самовозбуждающиеся колебания ротора
6.7. Крутильные колебания ротора
6.8. Вибрационная надежность турбоагрегатов

Глава седьмая
Применение общих методов механики к задачам прочности и вибрации турбомашин
7.1. Расчет собственных частот колебаний лопаток и роторов по методу Рэйли
7.2. Расчет собственных частот и форм колебаний лопаток и роторов по методу Ритца
7.3. Основы метода конечных элементов

Список литературы