AP1000三菱核电半速汽轮发电机组固定基础与弹簧基础动刚度的探讨

第４３卷增刊２０１０年８月武汉大学学报（工学版）Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｗｕｈａｎ　ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＶｏｌ．４３Ｓｕｐ．Ａｕｇ．２０１０作者简介：尹学军（１９６２－），男，山东青州市人，德国工学博士，隔而固（青岛）振动控制有限公司总经理，中国工程建设标准化协会建筑振动专业委员会副秘书长，中国环境保护产业协会噪声与振动控制委员会常务委员．文章编号：１６７１－８８４４（２０１０）Ｓ１－０２４４－０４ＡＰ１０００三菱核电半速汽轮发电机组固定基础与弹簧基础动刚度的探讨尹学军１，周建章２，邵晓岩１，王建立１，房俊喜１（１．隔而固（青岛）振动控制有限公司，山东青岛　２６６１０８；２．华东电力设计院，上海　２０００６３）摘要：ＡＰ１０００三菱核电半速汽轮发电机组采用弹簧基础后，会不会影响机组的轴系临界转速？这是汽轮机工程师希望回答的一个关键问题．在计算机组轴系临界转速时，轴系支承刚度是轴承油膜刚度（包括轴承座刚度）与基础支承刚度的串联和．对固定基础，往往会给人基础的支承刚度为无穷大的感觉．其实这个概念不确切，因为振动是动态问题，牵涉到固有频率（特征值）与模态振型（特征向量）等动态概念，不能用静态概念解决．确切的概念应该用基础的动刚度，而不是静刚度，所以固定基础的支承刚度并不是无穷大．为此，在对弹簧基础进行优化设计后，进行了１０～５０Ｈｚ范围内ＡＰ１０００三菱机组固定基础与弹簧基础的动刚度的对比计算分析．计算结果表明，弹簧基础与固定基础的动刚度都是有限值，频域曲线相互交错，数量级相同，最小值都容易做到大于２×１０６ｋＮ／ｍ，符合Ｓｉｅｍｅｎｓ与Ａｌｓｔｏｍ公司的要求．由此可以期望弹簧基础基本不会改变机组的轴系临界转速．另外，介绍怎样对弹簧基础进行优化设计，使其动刚度在１０～５０Ｈｚ频域范围内都大于２×１０６ｋＮ／ｍ．关键词：ＡＰ１０００三菱核电半速汽轮发电机组；常规固定基础；弹簧基础；动刚度中图分类号：ＴＵ　４７６．１ 文献标志码：ＡＳｔｕｄｙ　ｏｆ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｓｔｉｆｆｎｅｓｓｅｓ　ｏｆ　ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ　ａｎｄ　ｓｐｒｉｎｇ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｓｆｏｒ　ＡＰ１０００Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ　ｎｕｃｌｅａｒ　ｈａｌｆ　ｓｐｅｅｄ　ｔｕｒｂｏ－ｇｅｎｅｒａｔｏｒ　ｓｅｔＹＩＮ　Ｘｕｅｊｕｎ１，ＺＨＯＵ　Ｊｉａｎｚｈａｎｇ２，ＳＨＡＯ　Ｘｉａｏｙａｎ１，ＷＡＮＧ　Ｊｉａｎｌｉ　１，ＦＡＮＧ　Ｊｕｎｘｉ　１（１．ＧＥＲＢ（Ｑｉｎｇｄａｏ）Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｑｉｎｇｄａｏ　２６６１０８，Ｃｈｉｎａ；２．Ｅａｓｔ　Ｃｈｉｎａ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２０００６３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｆ　ａ　ｓｐｒｉｎｇ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｉｓ　ｕｓｅｄ　ｆｏｒ　ＡＰ１０００Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ　ｎｕｃｌｅａｒ　ｈａｌｆ　ｓｐｅｅｄ　ｔｕｒｂｏ－ｇｅｎｅｒａｔｏｒ（Ｔ／Ｇ）ｓｅｔ，ａ　ｋｅｙ　ｑｕｅｓｔｉｏｎ　ｎｅｅｄｓ　ｔｏ　ｂｅ　ａｎｓｗｅｒｅｄ　ｆｏｒ　ｔｕｒｂｉｎｅ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ：ｉｆ　ｔｈｅ　ｃｒｉｔｉｃａｌ　ｓｐｅｅｄ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｈａｆｔ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆｔｈｅ　Ｔ／Ｇ　ｓｅｔ　ｗｉｌｌ　ｂｅ　ｈｉｇｈｌｙ　ｃｈａｎｇｅｄ？Ｓｕｍ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ　ｉｎ　ｓｅｒｉｅｓ　ｂｙ　ｏｉｌ　ｆｉｌｍ’ｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ｔｈｅ　ｐｅｄｅｓｔａｌ’ｓ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ’ｓ　ｉｓ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｃａｌｃｕｌａｔｅ　ｔｈｅ　ｃｒｉｔｉｃａｌ　ｓｐｅｅｄ．Ｉｎｆｉｎｉｔｙ　ｓｅｅｍｓ　ｔｏ　ｂｅ　ｕｓｕａｌｌｙ　ｔａｋｅｎ　ａｓ　ｔｈｅｓｔｉｆｆｎｅｓｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ．Ｉｔ　ｉｓ　ｉｎｃｏｒｒｅｃｔ，ｂｅｃａｕｓｅ　ｖｉｂｒａｔｉｏｎ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ｅｉｇｅｎｖａｌｕｅｓ　ａｎｄｅｉｇｅｎｖｅｃｔｏｒｓ，ｃａｎ　ｏｎｌｙ　ｂｅ　ｒｅｓｏｌｖｅｄ　ｄｙｎａｍｉｃａｌｌｙ，ｎｏｔ　ｓｔａｔｉｃａｌｌｙ；ｓｏ　ｔｈａｔ　ａ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ，ｎｏｔ　ｓｔａｔｉｃ　ｏｎｅｓｈｏｕｌｄ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ａｓ　ｔｈｅ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｏｎｅ．Ａ　ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ａｒｅａ　ｗｉｔｈｉｎ１０～５０Ｈｚ　ｆｏｒ　ｂｏｔｈ　ｔｈｅ　ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ　ｏｎｅ　ａｎｄ　ａｎ　ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ　ｓｐｒｉｎｇ　ｏｎｅ　ｉｓ　ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔ　ｓｈｏｗｓｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ　ｆｏｒ　ｂｏｔｈ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｓ　ｉｓ　ｏｆ　ａ　ｌｉｍｉｔｅｄ　ｖａｌｕｅ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｏｆ　ｍａｇｎｉｔｕｄｅ，ｉｎｔｅｒ－ｓｅｃｔｅｄ　ｗｉｔｈｉｎ１０～５０Ｈｚ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｍｉｎｉｍｕｍ　ｅａｓｉｌｙ　ｔｏ　ｂｅ　ｈｉｇｈｅｒ　ｔｈａｎ　２×１０６ｋＮ／ｍ．Ｉｔ　ｉｓ　ｒｅｑｕｅｓｔｅｄ　ｂｙ　Ｓｉｅｍｅｎｓ　ａｎｄＡｌｓｔｏｍ　ｔｏ　ｅｎｓｕｒｅ　ｎｏｔ　ｔｏ　ｃｈａｎｇｅ　ｔｈｅ　ｃｒｉｔｉｃａｌ　ｓｐｅｅｄ，ｗｈｅｎ　ｔｈｅ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｉｓ　ｃｈａｎｇｅｄ　ｆｒｏｍ　ａ　ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ　ｔｏ　ｓｐｒｉｎｇｏｎｅ．Ｉｎ　ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｈｏｗ　ｔｏ　ｏｐｔｉｍｉｚｅ　ｔｈｅ　ｓｐｒｉｎｇ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｔｏ　ｅｎｓｕｒｅ　ｔｈｅ　ｍｉｎｉｍｕｍ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｓｐｒｉｎｇｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｔｏ　ｂｅ　ｈｉｇｈｅｒ　ｔｈａｎ　２×１０６ｋＮ／ｍ　ｗｉｌｌ　ｂｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ．　增刊尹学军，等：ＡＰ１０００三菱核电半速汽轮发电机组固定基础与弹簧基础动刚度的探讨Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ＡＰ１０００Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ　ｎｕｃｌｅａｒ　ｈａｌｆ　ｓｐｅｅｄ　Ｔ／Ｇ　ｓｅｔ；ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ；ｓｐｒｉｎｇ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ；ｄｙｎａｍｉｃ　ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ１　概述在计算汽轮发电机组轴系各段转子的临界转速时，各个轴承的支承刚度为该轴承的油膜刚度与基础支承刚度的串联和．需要说明的是，此处的基础支承刚度应该是动刚度．在线性系统中，结构的振幅与激振力成正比，而与结构的动刚度成反比：Ａ＝Ｐ／Ｋｄ（１）式中：Ａ表示结构振幅；Ｐ表示激振力；Ｋｄ表示结构动刚度，Ｋｄ＝ＫＣ／ｕ（２）其中：ＫＣ表示结构静刚度；ｕ表示结构动力放大系数．由公式（１）、（２）可见，结构的动刚度除与静刚度有关外，还与结构动力放大系数有关，因此，不能简单地认为固定基础的动刚度一定比弹簧基础的动刚度大．为说明这个问题，本文以国内某电厂ＡＰ１０００三菱核电半速机组为例，对已知固定基础，专门设计了一个弹簧基础，然后对两种基础的动刚度进行比较，得出一些结论，供以后设计参考．２　基础动刚度分析２．１　输入数据已知的数据为ＡＰ１０００三菱核电半速机组固定基础的原始资料，其中材料数据如下：混凝土强度等级：Ｃ３５，混凝土弹性模量：Ｅ＝３１　５００Ｎ／ｍｍ２，混凝土密度：Ｄ＝２．５ｔ／ｍ３，混凝土泊松比：０．２．取弹簧基础台座的尺寸，相同于固定基础台座的尺寸．根据机器与台座的静重载荷分布，计算每个柱顶上的静重载荷，再由每个柱顶上的静重载荷，选择该柱顶上应该布置的合适型号的弹簧隔振器的组合．每个柱顶上选定的弹簧隔振器型号及其刚度见表１．由于弹簧基础隔离了机器动载荷到下部基础的传递，所以各个立柱不再承受动载荷，而只承受静载荷，ＡＰ１０００三菱核电半速机组弹簧基础立柱的尺寸便可以比固定基础的尺寸大大缩小，初步选择的弹簧基础的各个立柱截面的长、宽尺寸（Ｂ×Ｈ）分别为１．６ｍ×１．６ｍ、２．０ｍ×２．０ｍ、２．０ｍ×２．５ｍ、２．０ｍ×３．５ｍ不等，具体见表２．表１　柱顶弹簧隔振器选型及刚度柱号节点号弹簧隔振器刚度／（ｋＮ·ｍｍ－１）垂向水平向Ｃ１　１００１　１０８．７　１６．５Ｃ２　１００２　１０８．７　１６．５Ｃ３　１００３　２４１．２　３６．３Ｃ４　１００４　２４１．２　３６．３Ｃ５　１００５　３６５．３　５４．０Ｃ６　１００６　３６５．３　５４．０Ｃ７　１００７　５２３．７　７７．４Ｃ８　１００８　５２３．７　７７．４Ｃ９　１００９　５２３．７　７７．４Ｃ１０　１０１０　５２３．７　７７．４Ｃ１１　１０１１　３７５．２　５５．５Ｃ１２　１０１２　３７５．２　５５．５Ｃ１３　１０１３　１２７．６　１９．０Ｃ１４　１０１４　１２７．６　１９．０表２　中间立柱截面尺寸柱号截面尺寸（Ｂ×Ｈ）／ｍ柱计算高度／ｍ柱垂向刚度／（ｋＮ·ｍｍ－１）弹簧垂向刚度／（ｋＮ·ｍｍ－１）刚度比Ｃ１　１．６×１．６　２１．７５　３　７０７．６　１０８．７　３４．１Ｃ２　１．６×１．６　２１．７５　３　７０７．６　１０８．６５　３４．１Ｃ３　２．０×２．０　２１．７５　５　７９３．１　２４１．２　２４．０Ｃ４　２．０×２．０　２１．７５　５　７９３．１　２４１．２　２４．０Ｃ５　２．０×２．５　２１．０５　７　４８２．２　３６５．３　２０．５Ｃ６　２．０×２．５　２１．０５　７　４８２．２　３６５．３　２０．５Ｃ７　２．０×３．５　２０．３５　１０　４７５．１　５２３．７　２０．０Ｃ８　２．０×３．５　２０．３５　１０　４７５．１　５２３．７　２０．０Ｃ９　２．０×３．５　２０．３５　１０　４７５．１　５２３．７　２０．０Ｃ１０　２．０×３．５　２０．３５　１０　４７５．１　５２３．７　２０．０Ｃ１１　２．０×２．０　２０．８５　６　０４３．２　３７５．２　１６．１Ｃ１２　２．０×２．０　２０．８５　６　０４３．２　３７５．２　１６．１Ｃ１３　１．６×１．６　２１．３５　３　７７７．０　１２７．６　２９．６Ｃ１４　１．６×１．６　２１．３５　３　７７７．０　１２７．６　２９．６ 根据德国标准ＤＩＮ　４０２４，如果台座脱离立柱单独建模进行静力与动力分析，则必须立柱相对于该柱顶上布置的弹簧隔振器为刚性，即立柱的垂向刚度必须至少１０倍大于该立柱顶上布置的弹簧隔振器的总垂向刚度．核算的刚度比见表２．２．２　动刚度分析根据三菱机组基础设计准则，需要计算工作转５４２武汉大学学报（工学版）第４３卷速２５Ｈｚ±２０％范围内的振动响应．故动刚度分析时，在每个轴承点位置施加单位扰力，然后计算该点在２０～３０Ｈｚ频率范围内的振动幅值，即可得出动刚度：Ｋｉ，ｄｙｎ＝Ｆｉ，ｆｙｎ／ｕｉ（３）式中：Ｋｉ，ｄｙｎ表示轴承点ｉ处的动刚度；Ｆｉ，ｆｙｎ表示输入的动态扰力，此处为单位力；ｕｉ表示轴承点ｉ处的振动位移幅值．计算所得固定基础动刚度的最值如表３所示．弹簧基础的动刚度最值如表４所示．表３　固定基础动刚度最值轴承垂向动刚度最值／（１．０×１０６　ｋＮ／ｍ）水平向动刚度最值／（１．０×１０６　ｋＮ／ｍ）最大／ｋＶ频率／Ｈｚ最小／ｋＶ频率／Ｈｚ最大／ｋＶ频率／Ｈｚ最小／ｋＶ频率／Ｈｚ１　２２．２３　２８．９　７．５６　２４．６７　３７．５８　２９．８８　１３．４４　２０．１７２　１５．７３　２６．４１　９．２９　２０．１５　４４．３７　２５．８３　１１．２　２０．１７３　１３．８０　２３．４７　５．２５　２９．８８　２８．８９　２５．８３　１１．０２　２０．１７４　２４．２８　２３．０３　１４．４６　２０．１５　５８．４２　２６．７２　３１．８０　２３．４７５　２５．９８　２３．４７　１５．９４　２０．９６　５０．１０　２６．５９　２６．７　２３．１２６　２８．４４　２４．０７　１４．６６　２０．８０　５３．０３　２９．６０　２５．４２　２３．１２７　２７．５２　２３．７６　１２．０６　２０．９６　５３．５５　２０．１５　２４．７６　２３．０３８　２１．２２　２０．９６　８．２１　２９．８８　２３．１０　２６．４１　１６．２３　２０．１５９　５７．１７　２９．８８　４．０３　２０．１５　３０．８３　２７．１２　４．２１　２０．１５１０　１１２．２２　２７．８７　２．８８　２０．１５　５０．０３　２９．８８　２．４４　２０．１５表４　弹簧基础动刚度最值轴承垂向动刚度最值／（１．０×１０６　ｋＮ／ｍ）水平向动刚度最值／（１．０×１０６　ｋＮ／ｍ）最大／ｋＶ频率／Ｈｚ最小／ｋＶ频率／Ｈｚ最大／ｋＶ频率／Ｈｚ最小／ｋＶ频率／Ｈｚ１　５３．４４　２８．１　１２．７５　２０．０　１４．５３　２４．４　２．７２　２０．０２　２２．７２　２０．０　２．６３　３０．０　１２７．５０　２１．８　６．９６　２５．８３　１４．６　２０．０　２．５６　３０．０　１５５．３０　２２．６　１１．６３　２５．９４　１１．４６　２０．０　１．６２　３０．０　８４．０１　２４．７　２１．１４　２０．０５　１２．３５　２０．０　１．６８　３０．０　１３７．６０　２８．９　２３．２６　２０．０６　１２．５９　２０．０　１．６３　３０．０　２２５．４０　２３．２　２７．５８　２５．８７　１１．５７　２０．０　１．６２　３０．０　１９１．４０　２３．２　２０．００　２５．９８　１０６．９　２９．２　３３．３７　２２．１　９８．８６　２３．４　１２．３１　２５．９９　１２６．３　２９．５　５０．９３　２０．０　１２５．９０　２３．０　１２．８８　２５．９１０　５７．３５　３０．０　１８．５９　２０．０　６８．４８　３０．０　１４．０２　２０．０２．３　两种基础动刚度比较从上述图表可以看出，固定基础垂向动刚度最小值为２．８８×１０６　ｋＮ／ｍ，位于轴承点１０处的发电机侧．水平动刚度最小值为２．４４×１０６　ｋＮ／ｍ，也是位于轴承点１０处的发电机侧．而对于弹簧基础，垂向动刚度最小值为１．６２×１０６　ｋＮ／ｍ，位于低压缸中间的轴承点４、５、６、７处．水平动刚度最小值为２．７２×１０６　ｋＮ／ｍ，位于高压缸处的轴承点１处．由固定基础到弹簧基础，汽机基础动刚度的薄弱部位由发电机侧变为低压缸处，原因是采用弹簧基础后，低压缸位置处的两道横向剪力墙被删剪，下部结构为通过一根横梁相联的梁柱框架结构，直接导致基础顶板低压缸位置动刚度减小，而成了薄弱环节．根据欧洲制造厂家的弹簧基础设计准则，只有当各个轴承处基础动刚度都大于２．０×１０６　ｋＮ／ｍ（对于本机组，应为２．４４×１０６　ｋＮ／ｍ，即保证弹簧基础动刚度不小于固定基础的动刚度）时，才能保证基础支承刚度与油膜刚度串联后，不影响各段转子的临界转速．因此，需要对该弹簧基础的尺寸进行调整，加强薄弱部位的静刚度，使其动刚度满足临界转速的要求．３　弹簧基础尺寸的优化３．１　下部结构（立柱）截面长、宽尺寸的优化由弹簧基础台座的动力分析发现，振动模式中前３阶模态振型下部结构与上部基础顶板一起参与水平变形及振动．这表明，下部结构与上部结构没有完全解耦，个别立柱的水平刚度偏小，需要加６４２　增刊尹学军，等：ＡＰ１０００三菱核电半速汽轮发电机组固定基础与弹簧基础动刚度的探讨大柱截面尺寸．分析前３阶模态振型，发现发电机侧的立柱１、２和３、４以及高压缸侧端部的柱１３、１４存在二阶弯曲变形，说明这６根立柱较其他立柱柔，需要优化，加大尺寸．优化后立柱的长、宽尺寸（Ｂ×Ｈ），柱１、２、１３与１４由１．６ｍ×１．６ｍ加大到２．２ｍ×２．２ｍ；柱３、４、１１与１２由２．０ｍ×２．０ｍ加大到２．０ｍ×２．５ｍ．这里将柱１１与１２的宽尺寸（Ｈ）也同时加大了．３．２　基础台座（横梁）厚度的优化由弹簧基础台座的动力分析还发现，低压缸部位基础台座的垂向动刚度偏小，说明此处横梁截面的高度偏小，需要加高横梁尺寸．固定基础时，这根横梁的下面是一道连续的剪力墙，这里不可能布置任何管道与机器零件，所以允许弹簧基础沿横向通长加高横梁．这样，会使弹簧隔振器顶面的标高下降，从而降低了相应立柱的高度，并同时提高了立柱的动刚度．优化后，两个低压缸之间的横梁截面高度通常加高了８００ｍｍ，相应的立柱顶面标高也降低了８００ｍｍ．由于高压缸位置处的水平动刚度也偏小，此处横梁高度加大了３００ｍｍ．对优化后的基础台座再次进行动刚度分析，结果比较理想．在２０～３０Ｈｚ范围内，基础台座的垂向最小动刚度为４．３×１０６　ｋＮ／ｍ＞２．０×１０６　ｋＮ／ｍ，水平最小动刚度为３．８×１０６　ｋＮ／ｍ＞２．０×１０６ｋＮ／ｍ，均能满足要求．因为发电机转子的临界转速小于２０Ｈｚ，如将动刚度的分析计算范围扩大到１０～５０Ｈｚ范围，分析计算发现，在扩大了的频率范围内，固定基础的最小动刚度略大于２．０×１０６　ｋＮ／ｍ，弹簧基础的最小动刚度也略大于２．０×１０６　ｋＮ／ｍ．４　讨论４．１　１０个轴承、１０条动刚度频域曲线忽高忽低、相互缠绕、波浪起伏的含义 无论固定基础还是弹簧基础，１０个轴承、１０条动刚度频域曲线都是一样的忽高忽低、相互缠绕、波浪起伏地变化，说明动刚度不是定值．无论固定基础或是弹簧基础，从０到半速机组额定转速的２５Ｈｚ，每个轴承都有很多个固有频率会响应振动．如果激振频率远离响应的固有频率，动刚度就将很大；反之，动刚度就很小．前面已经分析，检查动力分析得到的模态振型，就可以找到动刚度的薄弱环节，针对薄弱环节可以通过修改立柱、台座有关的尺寸，提高台座与立柱的动刚度，满足德国汽轮发电机组基础的设计标准ＤＩＮ　４０２４与制造厂家对最小动刚度的限制要求．４．２　弹簧基础与固定基础的动刚度频域曲线在相同数值范围的含义 将弹簧基础与固定基础的动刚度频域曲线进行对比，可以看出，两者处于相同的数值范围内．这意味着弹簧基础不会影响到汽轮发电机组轴系各段转子的临界转速．如果有影响可通过对立柱与台座的局部尺寸进行修改，可以将台座的动刚度与机组的临界转速修改到许可值范围内．将ＡＰ１０００三菱核电半速机组的基础从固定基础改为弹簧基础，可将系统的固有频率从１９．６３Ｈｚ减小到３．０Ｈｚ，极大地远离了共振区域；由于解除了立柱对台座的牵连作用，大大改善了台座的受力；可以极大地减小混凝土的土方量，从而节省了核电站一次投资；可以在台座下面腾出将近１６０ｍ２的空间，用来布置管道与设备．而弹簧基础不会影响机组轴系的临界转速，或影响极小．２００４年１２月，上海发电设备成套设计研究所与隔而固公司合作，曾对一台美国西屋型６００ＭＷ机组原有的固定基础与隔而固专门设计的弹簧基础完成了轴系各段转子临界转速的对比计算，变化在±１．７％范围以内，其余各项指标都符合“设计规范”的要求．５　结论通过固定基础与弹簧基础动刚度的对比计算与前面的分析，可以得出结论如下：１）两种基础的动刚度频域曲线互有高低，曲线之间相互缠绕、波浪起伏，但在相同的数值范围内，没有任何根据可以得出“固定基础的动刚度在任何频率下都比弹簧基础的高”的结论．２）弹簧基础的动刚度是可以调整的，因此，如果初步设计的布置方案经动力分析后发现局部动刚度偏小，可以通过修改立柱与台座某些部位的尺寸给予提高．３）相对于固定基础，弹簧基础对汽轮发电机组轴系各段转子临界转速的影响，可以肯定控制在２％～３％范围内．７４２。