1.2  汽轮机的发展历史和研究现状

1.3 汽轮机的发展趋势

1.4  软件及关键技术

Solid Works软件是第一款基于Windows环境开发的三维CAD设计系统，因为Solid Works软件的技术创新符合CAD技术的发展潮流和趋势，Solid works软件的设计功能十分强大，软件自带的组件种类实用丰富，插件库引用方便快捷。 Solid works三大特点有（1）功能性能强大、（2）新手易学易用、（3）软件更新中的技术创新，这些优点使得Solid Works 成为计算机辅助设计制造领域应用广泛、容易学习、使用方便快捷的三维计算机辅助设计的应用工程软件。Solid Works 还可以为工程设计人员提供不同的设计方法、减少在这个过程中的失误与短板这样就可以提高最终的设计成果的效率的质量。Solid Works 不仅提供十分强大的功能，而且对每个工程师和工程设计设计者来说，操作十分简单方便、新手易学易用。只要新手用户可以熟练的使用微软的Windows系统的界面操作，基本上利用Solid Works 来完成工程设计就没有什么太大的困难了。Solid Works独有的方便的拖拽功能使用户在比较短的时间内完成大型装配设计。Solid Works拥有使用十分方便资源管理器，这个资源管理器是一种与Windows资源管理器相似的一种计算机辅助设计文件的管理器，用它可以方便地管理、查找、使用CAD文件。综上所述，在使用Solid Works的过程中 ，用户能可以在比较短的时间内完成相比较原来更多的工作，能够更快地设计、制造出高质量的产品，可以更好的迎合市场的需求，加快产品的更新换代。

有限元法是一种将连续系统离散化的近似求解方法，它主要是以变分原理为基础并进一步形成的一种数值近似解法。有限元法不需要对整个系统估计容许函数或假设振型，而只是需要在各个微小区域的内部进行内插就可以了[15][16]。有限元方法的基本思想是根据解给定的泊松方程化解为求解泛函的极值问题。通过求解每一个节点位移代表的系统任意一点的位移量，然后求出每个节点之间各个单元的刚度矩阵和质量矩阵，并进一步得出各单元的运动方程。最后再选择适当的方法，求解方程。传递矩阵法在求解复杂的动力学问题时，因为电脑字长的限制，被舍去的误差在递推的过程中不断积累，从而使计算精度严重下降，这样的迭代误差就对振型的影响尤为突出，严重时甚至会出现数值不稳定的现象[17]。而有限元法经过多年的已经成为一种适应性很强的统一的数值分析方法，并且由于现代高速、大容量的数字计算机的出现使传递矩阵分析方法成为一种现实可行，误差在可以接受的范围内的方法。所以有限元法已被广泛的用于求解线性和非线性问题，并且还建立了各种有代表性的有限元模型，如协调模型、不协调模型、混合模型、拟协调元模型等。综上所述，在处理比较复杂的结构时，有限元法的有点有：高效有效、适用性非常强、应用范围广，已有许多大型或专用的分析系统供设计人员在工程设计中使用。所以由于以上所诉的有限元分析方法的诸多优点，本文主要运用有限元法对叶片及转子等的动力特性进行计算分析。

1.5  本文的主要工作

学习汽轮机工作原理，了解热机的主要零部件构成、工作效率；熟练掌握计算机辅助设计建模软件Solid works等；学习有限元建模和分析方法；结合工作压力和工程热力学计算，进行叶片转子有限元分析；绘制汽轮机各部件三维图和主要部件的装配图、零件图。