The objectives of the calculation model for the foundation of the great steam turbine

Abstract

Tässä diplomityössä tutkittiin suurten höyryturbiiniperustusten laskentamallien tavoitteita. Tehtävänä oli pohtia millainen laskentamalli on kannattavaa tehdä, mitä tekijöitä laskentamallin luonnissa tulee ottaa huomioon sekä mitä epätarkkuuskohtia mallintamisessa on ja miten ne vaikuttavat tuloksiin. Tutkimustulosta sovellettiin työssä höyryturbiiniperustuksen dynaamisissa analyyseissa ja suunnittelussa.

Hyvässä mallissa on käytetty mahdollisimman tarkkoja lähtötietoja. Diplomityön perusteella voidaan todeta, että jo pienillä lähtötietomuutoksilla on merkittävää vaikutusta tuloksiin. Laskentamallissa tulee ottaa huomioon mm. geometrian kuvaaminen ja siinä tehtävät yksinkertaistukset, suunnittelukuormien todenmukainen arvioiminen sekä vaimennuksen suuruuden arvioiminen ja mallintaminen. Perustuksen laskentamallin luontiin myös vaikuttaa, onko kyse uudesta vai vanhasta perustuksesta. Vanhalle perustukselle riittää pelkkä analysointi eikä perustuksen geometriaa yleensä haluta muuttaa. Uuden perustuksen geometriaan voidaan vaikuttaa ja analysointiin kuuluu olennaisena osana itse perustuksen suunnittelu.

Esimerkkinä tutkimuksessa analysoitiin teräsbetoninen kehäperustus. Lähtötietopuutteet vaikeuttivat merkittävästi tutkimusta. Tutkimuksen perusteella betonin kimmokertoimella oli suuri merkitys laskennallisten siirtymien suuruuteen ja siirtymäpiikkien taajuuteen. Jotta betonin kimmokerroin pystyttäisiin arvioimaan mahdollisemman todenmukaisesti, täytyy kimmokerroin määrittää rakennekoekappaleista. Hydrodynaamisen liukulaakerin öljykalvo tulee mallintaa. Tutkimuksessa se mallinnettiin jousena, jolle sopivaksi jousivakion arvoksi saatiin 1,5 - 2 10 9 N/m. Laskennalliset siirtymät sovitettiin mittaustuloksen koko rakenteen vaimennusta kuvaavalla suureella. Matalilla taajuuksilla voitiin käyttää 5 %:n suhteellista vaimennusta, kun taas suuremmilla taajuuksilla sopiva arvo oli 1 %.