撰文/河北工程大学 水电学院 范江峰 孙中伟 李丙尧

SolidWorks Simulation在水轮机转轮模态分析中的应用

撰文/河北工程大学 水电学院 范江峰 孙中伟 李丙尧

SolidWorks Simulation作为一款强大的有限元分析软件，其便捷性与易用性已得到公认。本文利用SolidWorks Simulation对某模型水轮机的转轮分别进行了零件状态下的干模态分析，并试算转轮与水体装配体状态下的湿模态分析。分析证明SolidWorks Simulation可以方便、快速的进行零件相关的设置和分析，计算结果可以为转轮的优化设计提供理论依据，但在湿模态分析中还存在不足。

一、引言

在水轮发电机运行时，由水力因素，机械因素和电磁因素引起的各种振动中，对机组运行影响最大的是振动频率与水轮机固有频率接近的振动。在该振动频率下，往往引起机组的共振，从而导致机组部件金属和焊缝疲劳破坏区的形成和扩大，从而产生裂纹甚至断裂而导致部件的报废。因此，确定水轮机的固有频率，并使机组运行避开这个振动区域对机组的安全运行有重大的意义。

SolidWorks Simulation是由COSMOSWorks软件发展而来的基于有限元分析技术的设计分析模块。COSMOSWorks软件是由SRAC公司与SolidWorks公司合作开发的插入式分析软件，可以与SolidWorks的CAD系统直接对接。软件提供了丰富的机械有限元分析功能，包括静应力分析、热力、频率、屈服和跌落测试等。软件界面十分友好，使分析人员可以方便快捷的对各种机械进行有限元分析。

本文通对利用SolidWorks Simulation对某模型水轮机转轮进行模态分析，得出使用SolidWorks Simulation进行转轮干模态分析的方法以及在进行湿模态分析时上辈子在的的不足。……