汽轮发电机基础设计技术综述

付 旭,李红霞,王敏杰

(大连理工大学 机械工程学院,辽宁 大连 116024)



·能源与动力工程·

汽轮发电机基础设计技术综述

付 旭,李红霞,王敏杰

(大连理工大学 机械工程学院,辽宁 大连 116024)

汽轮发电机基础作为支撑发电机组正常运行的工作平台,其动力特性直接影响整个机组的安全稳定运行,所以研究其动力特性并对其进行结构优化设计至关重要。笔者回顾了汽轮发电机基础设计技术的发展历史,并从汽轮发电机基础的动力特性、减振、隔振和优化设计方面,指出了当今汽轮发电机基础研究方面存在的不足,展望了汽轮发电机基础研究方向。

汽轮发电机基础;动力特性;减振;优化设计

汽轮发电机基础是空间框架结构、具有无限多个自由度的振动体系,尤其是弹簧隔振基础,其结构、动力特性较为复杂,而且体积庞大,工程造价昂贵。所以出于安全和经济双重考虑,对汽轮发电机基础进行提高动力特性和减小基础总重量的优化设计尤为重要。本文重点分析了汽轮发电机基础的动力特性、减振、隔振基础和结构优化设计,指出了汽轮发电机基础研究方面存在的不足,同时展望了汽轮发电机基础今后的研究方向。

1 汽轮发电机基础动力特性研究的历程

汽轮发电机基础作为发电厂发电机组的承载体,其动力学特性对发电厂的安全运行有着至关重要的影响。自20世纪70年代以来,国内外已对汽轮发电机基础的动力特性展开了大量研究工作。文献[1]论证了直接采用地震载荷研究机组-基础-地基系统动力响应的必要性;文献[2]应用平面动应变的方法分析了汽轮发电机基础,建立除机壳之外的所有部件的动力学模型,并采用动态刚度矩阵法建立基础的数学模型,完成对汽轮发电机基础的动力特性分析;文献[3]考虑大型转子-轴承-地基系统的作用,采用线性理论的模态综合法来对汽轮发电机基础进行动力分析;文献[4]用混合方法建立汽轮机基础的数学模型,并对某一 300 MW的基础进行转子不平衡或地震波的作用进行了有关分析,探索了汽轮机基础外壳和土壤各向异性对系统动力特性的响应;1979年中国颁布了第一本《动力机器基础设计规范》(GBJ40-79),1996年对其进行修订,形成《动力机器基础设计规范》[5](GB50040-96)(下面简称《动规》)。

随着汽轮发电机单机容量的不断增大,基础的动力特性日益复杂。为了确保发电厂能够安全运行,在基础进行施工之前,通常采用有限元数值模拟分析和模型试验对基础的动力特性进行研究。

2 有限元数值模拟分析

随着计算机技术的快速发展,有限元模拟计算被广泛地应用于工程问题中数值分析。设计人员根据经验或准则,将实际复杂的工程问题简化为可求解的数学问题,利用有限元法建立汽轮发电机基础的数值计算模型,分析基础的动力学性能。目前对有限元模型的单元定义主要有杆系单元和实体单元，如图 1、图2所示。

图1 梁单元计算模型

图2 实体单元计算模型

杆系单元与实体单元相比具有自由度少、计算速度快,且模型直观简洁的优点,是国内外最常用的有限元单元类型。但由于杆系单元建立的简化模型与实际结构有一定的差别,其计算结果也存在一定误差。而随着计算机性能的提高和计算方法的发展,在计算量允许的情况下,实体单元被越来越广泛地应用到汽轮机基础动力特性研究中。文献[6]用梁单元建立了某汽轮发电机基础动力特性分析的有限元计算模型,并用 RUAUMOKO 程序的时序响应分析和修改模型两部分来分析汽轮发电机基础的非线性动态行为、固有频率、节点位移等;文献[7]采用粱单元分别建立某3个大型汽轮机基础有限元计算模型,并采用基于可靠性的汽轮发电机基础的动力优化方法,对基础的动力特性进行了优化设计;文献[8]在对基础关键参数分析时指出,杆单元进行建模时采用刚度较小的杆单元有利于计算结果的安全可靠;文献[9]采用实体单元分别建立了隔振与非隔振基础两种基础动力特性计算的数值模型,对比出采用弹簧阻尼隔振元件可有效减小基础最大动位移,提高基础动力特性;文献[10]对某优化后的汽轮发电机基础进行完整而全面的实体单元数模分析,验证了优化结果的可靠性。

采用有限元数值模拟的方式求解大型汽轮机基础动力特性,不仅可以快速、方便地获得相关数据,而且可以节省研究成本,其计算结果也具有一定的可靠性,对实际工程具有一定的指导作用。但是,在进行数值分析时会对一些复杂的汽轮发电机基础进行一些简化处理,使得模拟的结果存在不确定性,所以为了验证其计算结果还需进一步的试验,目前最常用的试验方法是模型试验法。

3 模型试验

模型试验基本可以定性地反映基础原型的振动响应规律,预测基础原型的动力特性。试验过程中通常采用外加激励的方式测试其相应的动力响应,如朱瑞燕等[11]为了找出最佳动力学模型,采用锤击法对某燃气发电机基础进行模型试验,如图3所示;白国良等[12]为了验证试验结果和数值计算结果的可行性,采用白噪声随机激振法对某基础模型的动力特性进行测试,如图4所示。

图3 锤击脉冲激励法示意图

图4 白噪声随机激振法示意图[14]

现有模型试验研究中,锤击激励法具有锤击激振能量少,对较大型结构进行激振时在激振部位容易产生非线性影响[13],而白噪声随机激振法的数据采集快、激振频谱丰富,操作简单等,因此其更适合于汽轮发电机基础这样的复杂结构的模态分析[14]。此外,猝发随机激振法具有随机周期激振时频谱丰富、操作简单并能最大限度减小泄漏误差等优点,因而被广为应用于汽轮发电机基础动力特性研究的模型试验中,如文献[15-16]在对基础原型的动力特性进行预测时就采用猝发随机激振法对结构进行激振。

模型试验后,需从试验结果中精确地推算出基础原型的动力特性,因而文献[17]对基础模化过程的动力特性相似准则进行了研究,分别采用量纲分析法和方程分析法建立汽轮发电机基础模化过程中动力特性相似准则,并将得到的结果进行对比发现该两种方法推导的结果一致,证明其推导出的动力特性相似准则是正确的。文献[18]根据方程分析法,通过相似理论建立“实际转子系统”和“模拟转子系统”之间的相似准则关系,进而研究出百万千瓦级汽轮发电机“模拟转子系统”试验台。

模型试验具有可以定性反映基础原型的振动响应规律的优点,但是由于模型试验存在比例尺效应,使得试验结果不太准确;同时在进行模型试验时所采用的试验模态分析方法不统一,使得同一种基础在进行模型试验时得出的结果不统一,不能完全反应基础的实际情况。因此,为了得到准确全面的基础动力特性参数,需要通过有限元数值模拟分析与模型试验结合来获得。在进行有限数值模拟分析时，可以采用不同的数学等效方式、参照不同的动力特性规范进行分析并相互验证,提高模拟的准确性;在对模型试验的结果进行处理时,将模型试验时存在的阻尼误差等考虑进去,合理分析试验结果,继而得出准确结论。

目前,研究基础动力特性理论大多是采用线性理论建立系统振动方程,可在机组实际运行中,非线性振动情况也时而出现。因此为了更加准确研究基础的动力特性,应建立系统非线性运动方程,引入非线性油膜力,并考虑基础和地基的相互作用,从非线性振动角度来进一步研究基础的动力特性,进而让分析结果更接近实际情况。

4 汽轮发电机基础的减振和隔振研究

尽管中国电力建设正处在高速发展的时期,发电机的容量日益增大,但也不能一味地靠增加柱子截面面积或加墙的方式来达到基础的减振、隔振目的。尤其在核电方面,采用半速机组(频率为25 Hz左右)和常规框架式基础(频率为18 Hz～25 Hz)与机组极易发生共振,因此采用弹簧隔振器来进行调频,使基础的频率降到3.0 Hz～3.5 Hz,不仅不会发生共振,而且还起到了减振、隔振的作用[19]。文献[20]对在基础上安装弹簧隔振器的设计原则进行了阐述,并对钢铁基础和混凝土基础的重要性能进行了比较分析;文献[21]建立弹簧-粘滞系统的横向-竖向-摆动耦合动力响应分析模型,证明了弹簧-粘滞阻尼隔振系统具有良好的隔振和抗震性能。而针对某些汽轮发电机在局部地区弹性变形使汽轮发电机基础产生局部沉降,文献[22]提出可通过增减弹簧垫片的个数调节基础平台的标高,使得汽轮发电机的轴系通过弹簧调整技术达到轴系的粗对中。为了衡量弹簧基础的隔振效果,文献[23]提出对汽轮发电机基础模型测试,并以力作为度量指标,对某汽轮发电机弹簧基础的隔振效率进行测试;文献[24]分别对单自由度、双自由度、多自由度弹簧隔振基础的隔振效率进行理论分析和有限元计算,得出对于整体评价角度可采用单自由度和双自由度系统进行近似评价,而对于动力测试角度应采用多自由度系统进行分析评价的结论。

目前,中国自主设计的弹簧隔振基础的减振效果已在工程实践中得到有力验证，其中,田湾核电站采用联合布置弹簧隔振基础中的一种基础形式,该基础能够抵抗高强度地震,如图5 所示;合肥二电厂在主机使用弹簧隔振基础的同时凝汽器也使用了弹性支承,这样不仅隔离了机器的动载荷,还消除真空吸力;宋远齐等[25]首次成功地在岭澳核电站的二期汽轮发电机半速机组中采用弹簧隔振基础。岭澳工程的成功为之后的工作提供了有效的借鉴,例如4×1000 MW红沿河核电站和4×1000 MW宁德核电站等都成功地使用了弹簧隔振基础。

图5 联合布置弹簧隔振基础

Fig.5 Combined arrangement of spring vibration-isolated foundation

由于弹簧隔振基础具有良好的隔振作用、可不停机进行机组对中与调整、解决基础不均匀沉降等突出优点,因此被越来越多的发电站采用。到目前为止,中国已建或在建的发电站汽轮发电机基础均采用弹簧隔振基础[26]。

虽然国内已掌握弹簧隔振基础的核心设计技术,但现有的弹簧隔振基础仍以引进国外设计为主,自主设计的弹簧隔振基础实例较少。目前,中国采用的弹簧隔振基础都是岛式布置弹簧隔振基础,而在高烈度地震区的抗震性具有突出的优点的联合布置弹簧隔振基础在国内的应用几乎没有,在联合布置式弹簧隔振基础方面的设计也有所欠缺。因此应借鉴国外学者在联合布置弹簧隔振基础上的设计经验,在国内完成抗高地震烈度的联合布置弹簧隔振基础的设计。同时控制好隔振元件的生产质量,以使中国能够独立完成弹簧隔振基础的设计与建造。

5 汽轮发电机基础结构优化设计研究

为了得到既能满足工艺要求,同时动力特性又十分优良的汽轮发电机基础,须对基础进行优化设计。汽轮发电机基础的动力分析属于多质点、高频率、多自由度的空间力学问题,影响其动力性能的因素不仅包括汽轮机基础的形式,还有构件的几何、断面尺寸的配合关系等因素[27],其结构优化设计十分复杂和困难,为此许多专家学者提出了新的理论算法。著名力学家钱令希[28]、Kirsch[29]和 Topping[30]针对优化过程中出现设计变量量级不统一的难题,提出了分级优化的方法;周建军等[31]针对求解汽轮发电机基础振动特征方程时普通子空间迭代难以确定子空间维数的问题,利用迁移式子空间迭带的方法替代原来的子空间迭代,同时运用具有自主知识产权的QJDU计算程序[32]和通用的有限元分析软件ANSYS对汽轮机基础进行动力特性分析,并将 Kriging 代理模型优化算法引入汽轮机基础的结构设计,实现了采用黑箱优化设计算法对汽轮发电机基础进行优化设计;高月华等[33]采用自适应方式提高迭代过程中代理模型精度,提出一种同时考虑预测响应值及其不确定性的多点加点准则,并基于该准则发展一套序列近似优化方法;马晓光[34]以Kriging方法为基础,建立以基础构件的截面面积以及几何位置为设计变量,以基础重量和基础最大动位移最小化为目标的优化设计模型,采用分级优化方法完成了多个汽轮发电机基础的优化设计。另外,对汽轮发电机基础优化设计时,出现的一些问题,专家们也给出了相应解决办法,如胡琦[35]等针对汽轮发电机基础优化设计中计算量大的问题,采用极差分析和正交分析方法结合数值模拟技术,对影响基础动力特性的多个因素进行灵敏度分析,获得动力特性优良的基础设计方案;李征等[36]面对在搜寻能够使汽轮发电机基础的质量和最大动位移取得最小值得设计变量解时出现的计算效率低的问题上,发展可并行计算的多目标优化方法,该计算策略能够大幅度地提高基础的优化设计的计算效率;崔振东等[27]针对工程优化中需要大规模数值计算的情况下,提出利用大量闲置资源的网格来建立具有4层结构的高性能网格计算平台,并在该平台上完成两个汽轮发电机基础的优化设计。

目前,中国在汽轮发电机基础优化设计方面的研究,大多数集中在对常规框架式汽轮发电机基础的理论优化方法上的研究,而对弹簧隔振基础结构的优化设计缺少有效的优化设计方法。所以,今后研究工作中要针对弹簧隔振基础的优化设计展开研究,尤其是对汽轮发电机基础加入弹簧隔振器后,要根据其基础动力特性的改变,找出在此情况下能进行弹簧隔振基础优化设计的有效方法,以完成此类基础的优化设计。在设计提升弹簧隔振基础减振、隔振效果时,要加大隔振元件中弹簧刚度,同时也要考虑阻尼器的阻尼值以使基础整体达到最佳减振、隔振效果。

6 展 望

本文对汽轮发电机基础的动力特性、减振、隔振及结构优化设计进行了综述,并根据对该研究方向的理解,在每个研究方面的最后对该研究方向存在的问题进行了深入探讨。从分析的情况来看,汽轮发电机基础的研究还处于发展阶段,未来的汽轮发电机基础的研究工作需从以下几方面进行:

1) 利用有限元方法对基础进行动力特性分析时,可以将基础模型采用不同的数学等效方式并参照不同的动力特性规范相互验证,进而得到更加准确的结果;在进行模型试验时,考虑由于模型制作或者试验条件与基础原型的差异等原因所造成的误差,分析并消除误差,提高模型试验精度。同时国内的专家学者还可以集中智慧,提出一个用于模型试验的指导性文件,这将为之后的工作提供极大的帮助。

2) 在基础动力特性的理论研究方面,目前多采用线性理论建立基础的运动方程,很少考虑机组转子、非线性油膜力和地基等对基础作用,使基础产生非线性振动。可以在理论研究中加入对基础的非线性振动分析,使基础的研究分析更接近实际工作,结果更精确。

3) 中国已经掌握了岛式弹簧隔振基础设计的核心技术,以后可尝试自主设计。在联合布置弹簧隔振基础设计方面,可以借鉴国外在联合布置弹簧隔振基础设计上的成功经验,研究并发展适用于中国地质条件、具有良好抗震性能的联合布置弹簧隔振基础。

4)目前,中国建造的弹簧隔振基础中所采用的弹簧隔振元件除全部由国外厂家供给外,也能独立完成弹簧隔振元件的设计,只是在弹簧隔振元件的生产制造上还存在不足。如何提高弹簧隔振元件的质量将是中国今后一个新的研究方向。

5)在优化设计方面,对弹簧隔振基础进行优化设计将是一个新的研究方向。采用工程优化设计思想,利用多学科优化设计技术,发展适宜于大型汽轮发电机弹簧隔振基础的快速寻优算法,对弹簧隔振基础进行优化设计。

6) 在弹簧隔振基础设计时,为了使弹簧隔振基础达到良好的减振隔振目的,要加大元件中的弹簧刚度,同时要设置合理的阻尼比,以使基础达到最佳的减振、隔振效果。

[1] HOUSNER G W, WEST P J, JOHNSON C G.Analysis of ground motions at San-Onofre nuclear generating station[J].Bulletin of the Seismological Society of America, 1970, 60(3):987-1000.

[2] ABOUL-ELLA F.Dynamic analysis of turbo machinery frame foundations[M].Ph.D.Diss., University of Western Ontario, Canada, 1981.

[3] ZHENG Z C, WU N P, ZHOU Z P.The complex model analysis for large rotor-bearing-foundation system [A].In:Proceedings of the 1987 Design Technology Conference [C], ASME Design Engineering Division, Boston, U.S.A., 1987, 391-397.

[4] LIU W, NOVAK M.Dynamic behavior of turbine-generator-foundation system[J].Earthquake eng.Struc.Dyn., 1995, 24(3):339-360.

[5] GB 50040-96, 动力机器基础设计规范[S].GB 50040-96, Code for design of dynamic machine foundation[S].

[6] SHAFII ABDULLAH, NOR HAYATI, ABDUL HAMID.Modeling of turbine generator and foundation as single degree of freedom using ruaumoko programme[J].IJEAT, 2012, 2(2):67-76.

[7] 陈明明.基于可靠性的汽轮机基础的动力优化设计[D].大连:大连理工大学,2005.CHEN Mingming.Dynamic response optimization design of the foundation of steam turbine genetator based on reliability[D].Dalian:Dalian University of Technology, 2005.

[8] 杨培红,郑伯兴,周雷靖.核电站汽轮发电机弹簧隔振基础设计[J].电力建设,2010,31(3):70-73.YANG Peihong, ZHENG Boxing, ZHOU Leijing.Spring vibration isolator supported turbo-generator foundation in nuclear power plant[J].Electric Power Construction, 2010, 31(3):70-73.

[9] 朱彤,陈春雷.动力机器框架式基础的隔振研究[J].振动与冲击,2010,29(2):121-124.ZHU Tong, CHEN Chunlei.Study on vibration for frame foundation in power plant[J].Journal of Vibration and Shock, 2010, 29(2):121-124.

[10] 梁远忠,代泽兵,万颖.火力发电厂新型汽机基础的数模分析与检验[J].电力建设,2007,12(28):61-64.LIANG Yuanzhong, DAI Zebing, WAN Ying.Thermal power plant new turbine foundation digital model analysis and examination[J].Electric Power Construction, 2007, 12(28):61-64.

[11] 朱瑞燕,童建国.大型发电机组基础动力特性有限元分析及试验研究[J].武汉大学学报(工学版),2007,40(S1):498-503. ZHU Ruiyan, TONG Jianguo.Finite element analysis of dynamic characteristics of large-sized turbo-generator set foundation and test study[J].Engineering Journal of Wuhan University, 2007, 40(S1):498-503.

[12] 白国良,刘煦,刘宝泉,等.大型汽轮机组混合框架式基础结构模型试验模态分析[J].西安建筑科技大学学报(自然科学版),2007,39(3):297-302.BAI Guoliang, LIU Xun, LIU Baoquan, et.al.Experimental modal analysis on the model of famed foundational structure for large steam turbine-generator set[J].Journal of Xi′an University of Architecture &Technology(natural science edition), 2007, 39(3):297-302.

[13] 王国维,张严.小型水下航行器模态试验与分析技术研究[C].全国第17届计算机科学与技术应用(CACIS)学术会议论文集(下册),2006:562-566.WANG Guowei, ZHANG Yan.Modal test and analysis of small under water vehicle[C].CACIS, 2006:562-566.

[14] 王宗纲,孙宁,高象波.汽轮发电机框架式基础1:10模型动力分析[J].地震工程与工程振动,2005,25(1):33-37.WANG Zonggang, SUN Ning, GAO Xiangbo.Modal analysis for A 1:10 model of turbine-dynamotor frame foundation[J].Earthquake Engineering and Engineering Viration, 2005, 25(1):33-37.

[15] 安栋,孙昕,屈铁军,等.汽轮发电机组弹簧隔振基础模型试验模态分析[J].北方工业大学学报,2012,24(3):84-88.AN Dong, SUN Xin, QU Tijun, et.al.Modal analysis of experiment on model of spring vibration isolated turbine generator foundation[J].Journal of North China University of Technology, 2012, 24(3):84-88.

[16] QU Tiejun, WANG Xianyun, MENG Deying, et al.Deform performance of spring vibration isolating turbine generator foundation under strong earthquake actions[J].Applied Mechanics and Materials, 2012, 137:100-105.

[17] 梅庆德.汽轮发电机组-基础系统动力特性的研究[J].动力工程,2002,22(4):1853-1857.MEI Qingde.Research on dynamic behavior of steam turbine generator foundation systems based on model testing method[J].Power Engineering, 2002, 22(4):1853-1857.

[18]张雷,郑七振,陈巍巍,等.核电百万千瓦级汽轮发电机转子系统的模拟试验台研究[C].第九届全国振动理论及应用学术会议论文集,2007:103-109.ZHANG Lei, ZHENG Qizhen, CHEN Weiwei, et.al.Research on the model rotor test of the million-kilowatts-class muclear power turbo-generator[C].Proceedings of the Ninth National Conference on vibration theory and Application, 2007:103-109.

[19] 尹学军,王伟强,沙曾炘.核电站的半速汽轮发电机组与弹性基础[J].电力建设,2003,24(8):35-40.YIN Xuejun, WANG Weiqiang, SHA Zengxin.Semi-speed turbine generator units with spring foundation in nuclear power station[J].Electric Power Construction, 2003, 24(8):35-40.

[20] JARI PUTTONEN.Spring foundations of machines with rotating masses as an application the turbine generator set [J].Rakenteiden mekaniikka, 1990, 23(2):16-36.

[21] MAKIS N, CONSTANTINOU M C.Spring viscous damper systems for combined seismic and vibration isolation[J].Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 1992, 21:639-644.

[22] 朱上,陈新钰,刘兆华.大型核电机组弹簧隔振基础[J].发电设备,2006,4:229-233.ZHU Shang, CHEN Xinyu, LIU Zhaohua.The large nuclear turbine generator set and its spring supported foundation[J].Power Equipment, 2006, 4:229-233.

[23] 昝苗苗,屈铁军.汽轮发电机弹簧隔振基础的隔振效率测试[J].北方工业大学学报,2015,27(1):80-83.ZAN Miaomiao, QU Tiejun.Test of the vbration Isolation efficiency of spring-supported turbo-generator foundation[J].Journal of North China University of Technology, 2015, 27(1):80-83.

[24] 郑伯兴,周雷靖,周向阳.汽轮发电机弹簧隔振基础的隔振效率分析[J].电力建设,2011,32(4):59-62.ZHENG Boxing, ZHOU Jinglei, ZHOU Xiangyang.Analysis on the vibration isolation efficiency of spring-supported turbo-generator foundation[J].Electric Power Construction, 2011, 32(4):59-62.

[25] 宋远齐,周向群,吴建军,等.岭澳核电站二期半速汽轮发电机基础选型及弹簧隔振基础设计应用[J].核动力工程,2011,32(S2):34-37.SONG Yuanqi, ZHOU Xiangqun, WU jianjun, et.al.Selection and design of spring foundation of half speed turbine generator for ling’ao Phase II NPP[J].Nuclear Power Engineering, 2011, 32(S2):34-37.

[26] 李秋稷.某核电厂汽轮发电机组弹簧隔振框架式基础模型研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2013.LI Qiuji.Study on spring isolated frame foundation model of turbine generators of a nuclear power plant[D].Harbin:Harbin Institute of Technology, 2013.

[27] 崔振东,王希诚.基于网格实现的汽轮机基础优化设计[J].计算机研究与发展,2007,40(10):1652-1659.CUI Zhendong, WANG Xicheng.Optimization design of turbine engine foundation on grid[J].Journal of Computer Research and Development, 2007,40(10):1652-1659.

[28] 王希诚,钱令希.多层次联合的结构优化设计[J].计算结构力学及其应用,1988,7(4):2-8.WANG Xicheng, QIAN Lingxi.Strcutural optimization compound of different levels[J].Computational Structural Mechanics and Applications, 1988, 7(4):2-8.

[29] KIRSCH U.Synthesis of structural geometry using approximation concepts[J].Comp.Struet., 1982, 15(3):358-365.

[30] TOPPING B H V.Shape optimization of skeletal structures, a review[J].J.Struet.Engrg., 1983, ASCE, 109(8):53-69.

[31] 周建军,王希诚,严乐.1000 MW汽轮发电机组基础的动力优化设计[J].桂林理工大学学报,2012,32(3):326-330.ZHOU Jianjun, WANG Xicheng, YAN Le.Dynamic optimization design for 1000 MW turbogenerator foundation[J].Journal of Guilin University of Technology, 2012, 32(3):326-330.

[32] 刘书田,郑新广,程耿东.特定弹性性能材料的细观结构设计优化[J].复合材料学报,2001,18(2):124-127.LIU Shutian, ZHENG Xinguang, CHENG Gengdong.Microstructure design optimization of materials with specific elastic properties[J].Acta Materiae Compositae Sinica, 2001, 18(2):124-127.

[33] 高月华,王希诚.基于Kriging代理模型的多点加点序列优化方法[J].工程力学,2012,29(4):90-95.GAO Yuehua, WANG Xicheng.A sequential optimization method with multi-point sampling CRITERION based on kriging surrogate model[J].Engineering Mechanics, 2012, 29(4):90-95.

[34] 马晓光,高月华,李正夫,等.基于Kriging模型的汽轮机基础优化方法[J].哈尔滨工业大学学报,2011,43(Sup.1):79-85. MA Xiaoguang, GAO Yuehua, LI Zhengfu, et all.Dynamic optimization of the turbine engine frame foundation based on kriging model[J].Journal of Harbin Institute of Technology, 2011, 43(Sup.1):79-85.

[35] 胡琦,陈仁朋,陈云敏,等.大型汽轮发电机组基础的优化设计[J].动力工程,2007,27(3):327-331.HU Qi, CHEN Renpeng, CHEN Yunmin, et.al.Optimization design of foundations of large steam turbine generator sets[J].Journal of Power Engineering, 2007, 27(3):327-331.

[36] 李召军,李征,王希诚,等.一种汽轮机基础的并行多目标优化方法[J].大连理工大学学报,2015,55(3):229-235.LI Zhaojun, LI Zheng, WANG Xicheng, et.al.A Parallel multi-objective optimization method for turbine foundation[J].Journal of Dalian University of Technology, 2015, 55(3):229-235.

(责任编辑 郭金光)

Research summary on design technology of turbine generator foundation

FU Xu, LI Hongxia, WANG Minjie

(School of Mechanical Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China)

The turbine generator foundation being a working platform supporting the normal operation of generation units, the dynamic characteristics have a direct influence on the safe and stable operation of the whole unit.The research on the dynamic characteristics and the design of the structure optimization, therefore, are significant.In this paper, the author reviewed the development history of design technology of turbine generator foundation, pointed out the shortcomings of its research nowadays from dynamic characteristics, vibration isolation and design optimization, and the research orientation is prospected.

turbine generator foundation;dynamic characteristics;vibration reduction;optimization design

2016-01-25;

2016-06-03。

付 旭(1992—),女,硕士研究生，研究方向为汽轮发电机基础动力特性分析及优化设计。

TM311

A

2095-6843(2016)05-0460-06