| 摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-12页 |
| 第一章 绪论 | 第12-27页 |
| 1．1 课题来源 | 第12页 |
| 1．2 研究背景及问题的提出 | 第12-14页 |
| 1．3 研究目的和意义 | 第14-18页 |
| 1．4 混流式水轮机叶片振动国内外研究现状及发展趋势 | 第18-24页 |
| 1．4．1 流固耦合研究的发展概况 | 第19-23页 |
| 1．4．2 混流式水轮机叶片动态特性研究现状及发展趋势 | 第23-24页 |
| 1．5 研究途径及基本技术路线 | 第24-25页 |
| 1．6 本论文的主要研究内容 | 第25-27页 |
| 第二章 混流式水轮机叶片有限元分析模型的生成 | 第27-50页 |
| 2．1 空间三次 B样条曲线曲面拟合的数学方法及其公式推导 | 第29-39页 |
| 2．1．1 三次均匀 B样条曲线的数学建模 | 第30-32页 |
| 2．1．2 反算三次均匀 B样条曲线的控制顶点 | 第32-34页 |
| 2．1．3 双三次均匀 B样条曲面的数学建模 | 第34-36页 |
| 2．1．4 双三次均匀 B样条曲面的形成 | 第36-38页 |
| 2．1．5 双三次 B样条曲面的反算 | 第38-39页 |
| 2．2 混流式水轮机叶片几何造型 | 第39-45页 |
| 2．2．1 轴面网格的划分 | 第40页 |
| 2．2．2 上冠和下环以及叶片进、出水边数据的处理 | 第40-41页 |
| 2．2．3 叶片曲面的形成 | 第41-43页 |
| 2．2．4 叶片几何造型型面的检查 | 第43-45页 |
| 2．3 混流式转轮叶片几何模型的生成及单元网格的划分 | 第45-50页 |
| 2．3．1 水轮机转轮几何模型的生成 | 第45-47页 |
| 2．3．2 水轮机转轮及叶片有限元模型的生成 | 第47-50页 |
| 第三章 考虑流速场影响的转轮叶片流固耦合振动方程 | 第50-62页 |
| 3．1 转轮叶片流固耦合系统基本方程 | 第51-54页 |
| 3．1．1 线弹性结构小变形运动的基本方程 | 第52页 |
| 3．1．2 理想不可压缩流体小扰动基本方程 | 第52-54页 |
| 3．2 耦合条件 | 第54-55页 |
| 3．3 流固耦合系统的有限元方程 | 第55-59页 |
| 3．4 流固耦合系统有限元方程各项物理意义的讨论 | 第59-62页 |
| 3．4．1 仅考虑流固惯性耦合的影响 | 第59-61页 |
| 3．4．2 考虑流速场对结构动力特性的影响 | 第61-62页 |
| 第四章 大型混流式水轮机叶片流固耦合动力特性分析 | 第62-90页 |
| 4．1 基于声学理论的有限元方法 | 第63-69页 |
| 4．1．1 声波方程 | 第63-64页 |
| 4．1．2 无损耗波动方程的离散化 | 第64-66页 |
| 4．1．3 水轮机叶片结构运动方程的离散化 | 第66-68页 |
| 4．1．4 结构一声场耦合有限元方程 | 第68-69页 |
| 4．2 模态分析基本原理 | 第69-71页 |
| 4．3 混流式水轮机转轮叶片在空气及水介质中的模态分析 | 第71-77页 |
| 4．3．1 计算模型 | 第71-73页 |
| 4．3．2 计算结果 | 第73-75页 |
| 4．3．3 结果分析 | 第75-77页 |
| 4．4 水轮机单个叶片在空气中和水中的模态分析 | 第77-80页 |
| 4．4．1 计算模型 | 第77-78页 |
| 4．4．2 计算结果 | 第78-79页 |
| 4．4．3 结果分析 | 第79-80页 |
| 4．5 转轮叶片在稳定工况运行时共振的可能性 | 第80-82页 |
| 4．5．1 几种典型激振力频率的计算 | 第80-82页 |
| 4．5．2 转轮叶片固有频率与几种典型激振力频率的对比分析 | 第82页 |
| 4．6 离心力和静水压力及流体密度对叶片动力特性的影响 | 第82-90页 |
| 4．6．1 考虑初应力影响的转轮叶片动力学方程 | 第82-84页 |
| 4．6．2 旋转离心力对转轮叶片动力特性的影响 | 第84-86页 |
| 4．6．3 静水压力对叶片动力特性的影响 | 第86-87页 |
| 4．6．4 流体密度对叶片动力特性的影响 | 第87-90页 |
| 第五章 粘性流场中转轮叶片流固耦合振动数学模型 | 第90-104页 |
| 5．1 基本假定 | 第91页 |
| 5．2 物理模型 | 第91-92页 |
| 5．3 流固耦合系统运动方程及边界条件 | 第92-94页 |
| 5．3．1 固体部分 | 第92-93页 |
| 5．3．2 液体部分 | 第93-94页 |
| 5．3．3 流固交接面连续条件 | 第94页 |
| 5．4 流固耦合系统问题的广义变分原理 | 第94-98页 |
| 5．5 转轮叶片流固动力耦合系统理论数学模型的建立 | 第98-104页 |
| 第六章 结论与展望 | 第104-107页 |
| 6．1 主要研究成果和结论 | 第104-106页 |
| 6．2 研究展望 | 第106-107页 |
| 致谢 | 第107-108页 |
| 参考文献 | 第108-115页 |
| 附录 A | 第115-121页 |
| 附录 B | 第121-128页 |
| 附录 C | 第128页 |
