CN103544363B - 一种可参数化建模的发电机转子强度计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可参数化建模的发电机转子强度计算方法，步骤为：采用经典公式计算得出离心力作用下槽内部件施加给槽楔底面的压力，其特征在于：输入参数；根据步骤2输入的参数采用参数化转子强度计算程序自动识别转子槽型、转子与槽楔间的接触单元、转子与槽楔间的弱弹簧以及每个槽楔底部所受到的槽内部件离心力，生成转子本体及槽楔的几何模型，给转子本体、槽楔以及阻尼槽楔画网格，并设置多载荷步求解。本发明提供的方法克服了现有技术的不足，可以完成多种转子槽与槽楔形状的强度计算，操作简单，实现了计算方法与流程的标准化，避免了不同研发人员计算时出现的结果偏差，同时大幅缩短计算周期，一定程度上降低了设计成本。

Description

一种可参数化建模的发电机转子强度计算方法

技术领域

本发明涉及一种大型发电机转子本体与槽楔机械强度的有限元计算方法，适用于发电机与大型电机，属于发电机本体强度计算和改进的技术领域。

背景技术

发电机转子本体强度计算是发电机总体设计的一个重要部分，涉及到转子齿部与槽楔各关键位置处的平均应力与最大应力，主要用来计算并校核发电机转子与槽楔的机械强度、优化与改进转子嵌线槽与槽楔的形状与结构尺寸，以保证发电机能够在设计使用寿命内正常运行。

以往的计算方法主要有两种：第一种是采用基于离心力和均布压力作用下旋转体应力和变形的平面应变解模型，进行经典力学公式推导与计算，即在考虑转子齿部、槽内部件及槽楔离心力的作用下，计算出转子齿与槽楔各关键位置处所受到的平均拉应力、尾部最大应力、平均剪应力、平均接触压力等，由于计算时模型简化过多，计算值较为保守，而且不能计算圆角处的集中应力；第二种是采用有限元进行计算，即针对特定机型转子，建立转子的半齿半槽模型或者转子的1/4模型来进行计算，该方法可以精确计算出齿颈、嵌线槽底部、副槽底部等各关键圆角处应力，但是每更换一种槽型甚至一个结构尺寸，就需要花费大量时间来重新建模与画网格，容易出现操作失误，而且不同研发人员在计算时的建模与网格处理方式方法有所不同，会使得计算结果存在一定的偏差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种适用于多种转子槽型、操作简单、可实现计算方法与流程标准化的发电机转子强度有限元计算方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种可参数化建模的发电机转子强度计算方法，步骤为：

步骤1、采用经典公式计算得出离心力作用下槽内部件施加给槽楔底面的压力，其特征在于：

步骤2、输入以下参数：转子与槽楔的单元类型、单元属性与材料属性；输入转子内外径、槽分度数、槽数、极数、槽宽、齿颈槽宽、齿头底部槽宽、齿颈圆角、齿头尾部圆角、线槽槽底圆角；转子嵌线槽形状；嵌线槽槽型种类数及每种槽型的槽偏角、线槽高、总槽高；若转子嵌线槽底部含有副槽，则输入副槽宽度与副槽槽底圆角；若转子含有阻尼槽，则设置阻尼槽槽型识别参数；嵌线槽槽楔总高、槽楔肩高、槽楔斜倾角、槽楔顶部宽度、槽楔肩部宽度、槽楔底部宽度、槽楔颈部圆角、槽楔肩部圆角、槽楔顶部偏离本体外径距离；设置槽楔颈部圆角形状；若转子含有阻尼槽槽楔，设置阻尼槽槽楔形状识别参数，输入阻尼槽槽楔槽数与阻尼槽槽楔相关结构尺寸参数；计算转速、槽楔底部与槽内部件接触宽度、输入由步骤1所计算槽内部件施加给槽楔底面的压力；

步骤3、根据步骤2所输入的参数，采用可参数化转子强度计算程序将自动识别转子槽型、并生成转子本体及槽楔的几何模型，若有阻尼槽楔，则生成阻尼槽楔的几何模型；建立几何模型后，参考相关网格尺寸与网格类型，给转子本体、槽楔以及阻尼槽楔画网格，同时自动给转子与槽楔间建立接触单元、弱弹簧；然后给整个模型添加位移约束、转速以及每个槽楔底部所受到的槽内部件离心力，最后设置多载荷步进行求解。

优选地，所述参数化转子强度计算程序分为数据输入部分、几何建模部分及有限元模型建立、边界条件及求解部分。

优选地，所述数据输入部分的步骤为：

步骤1.1、设置转子与槽楔的单元类型、单元属性及材料属性；

步骤1.2、设置转子内外径、槽分度数、槽数、极数、槽宽、齿颈槽宽、齿头底部槽宽、齿颈圆角、齿头尾部圆角、线槽槽底圆角；

步骤1.3、设置转子嵌线槽齿身形状识别参数：根据转子嵌线槽齿身形状，赋予特定的转子嵌线槽齿身形状识别参数，若转子嵌线槽齿身形状为梯形，还需输入梯形底部宽度与梯形高度；

步骤1.4、若转子嵌线槽底部含有副槽，则输入副槽宽度与副槽槽底圆角；

步骤1.5、首先设置嵌线槽槽型种类数，其次采用数组形式输入每种槽型的槽偏角、线槽高、总槽高；

步骤1.6、若转子含有阻尼槽，则首先设置阻尼槽槽型识别参数，根据输入的阻尼槽槽型，为不同槽型，赋予特定的阻尼槽槽型识别参数；

步骤1.7、输入嵌线槽槽楔总高、槽楔肩高、槽楔斜倾角、槽楔顶部宽度、槽楔肩部宽度、槽楔底部宽度、槽楔颈部圆角、槽楔肩部圆角、槽楔顶部偏离本体外径距离；

步骤1.8、根据不同的槽楔颈部圆角形状，赋予特定的槽楔颈部圆角形状识别参数；若槽楔颈部圆角为内嵌式，还需输入圆角处肩宽。

步骤1.9、若转子含有阻尼槽槽楔，则根据不同的阻尼槽槽楔形状，赋予特定的阻尼槽槽楔形状识别参数，然后输入阻尼槽槽楔槽数与阻尼槽槽楔相关结构尺寸参数；

步骤1.10：输入计算转速、由步骤1所计算的槽内部件施加给槽楔底面的压力。

优选地，所述几何建模部分的步骤为：

步骤2.1、根据转子的内外径及极数，当极数为2且内径为0时，建立转子的1/4圆面域模型，当极数为2且内径不为0时，建立转子的1/4圆环面域模型，当极数为4且内径为0时，建立转子的1/8圆面域模型，当极数为4且内径不为0时，建立转子的1/8圆环面域模型；

步骤2.2、首先建立单个嵌线槽与副槽，然后采用循环命令来建立整个转子1/4圆或圆环面域模型或1/8圆或圆环面域模型的嵌线槽与副槽，根据已建立嵌线槽数与转子总槽数/4或转子总槽数/8的差值来判定是否结束循环，若差值≤0，则继续循环，若差值＞0，则结束循环，建立了发电机转子带嵌线槽的1/4或1/8面域模型，最后对该面域模型采用布尔操作进行面域切分；

步骤2.3、判断是否有阻尼槽，若有，则建立阻尼槽，若无，则不建立，建立阻尼槽时首先建立单个阻尼槽，然后采用循环命令来建立整个转子1/4或1/8模型的阻尼槽，根据已建立阻尼槽槽数与转子总阻尼槽槽数/4或转子总阻尼槽槽数/8的差值来判定是否结束循环，若差值≤0，则继续循环，若差值＞0，则结束循环；

步骤2.4、建立单个嵌线槽槽楔模型后，采用循环命令来建立整个转子1/4或1/8模型的嵌线槽槽楔模型，根据已建立嵌线槽槽楔数与转子总槽数/4或转子总槽数/8的差值来判定是否结束循环，若差值≤0，则继续循环，若差值＞0，则结束循环，建立了发电机转子1/4或1/8模型的嵌线槽槽楔面域模型

步骤2.5、判定是否有阻尼槽槽楔，若有，则建立阻尼槽槽楔，若无，则不建立，在建立阻尼槽模型时，建立单个阻尼槽槽楔后，采用循环命令来建立整个转子1/4或1/8模型的阻尼槽槽楔，根据已建立阻尼槽槽楔槽数与转子总阻尼槽槽楔槽数/4或转子总阻尼槽槽楔槽数/8的差值来判定是否结束循环，若差值≤0，则继续循环；若差值＞0，则结束循环；

步骤2.6：当转子本体1/4或1/8模型、嵌线槽槽楔、阻尼槽槽楔模型建立后，完成转子本体与槽楔的几何模型建立。

优选地，在步骤2.2建立单线槽模型时，首先根据齿头结构尺寸，建立齿头模型；然后根据齿身形状识别参数来判定齿身形状，同时，参考齿身结构尺寸，建立齿身模型；若有副槽，在建立副槽模型后单槽模型完成；若无副槽，则单槽模型完成，最后对该模型采用布尔操作进行面域切分。

优选地，在步骤2.3建立单阻尼槽模型时，首先根据阻尼槽形状识别参数的赋值来判定其形状，同时，参考阻尼槽结构尺寸，建立单槽阻尼槽模型，对该模型采用布尔操作进行面域切分。

优选地，在步骤2.4建立单线槽槽楔模型时，首先根据齿头结构尺寸，建立齿头模型；然后根据槽楔类型识别参数的赋值来判定槽楔形状，同时，参考槽楔结构尺寸，建立单线槽槽楔模型，最后对该模型采用布尔操作进行面域切分。

优选地，在步骤2.5建立单阻尼槽槽楔模型时，首先根据阻尼槽槽楔形状识别参数的赋值来判定其形状，同时，参考阻尼槽槽楔结构尺寸，建立单槽阻尼槽槽楔模型，对该模型采用布尔操作进行面域切分。

优选地，所述有限元模型建立、边界条件及求解部分的步骤为：

步骤3.1、当转子本体、槽楔、阻尼槽楔的几何模型建立完成后，参考相关网格尺寸与网格类型，来给转子、槽楔以及阻尼槽楔画网格；

步骤3.2：分别给转子嵌线槽与线槽槽楔的接触面上添加接触对、线槽槽楔与齿身处建立弱弹簧；

在建立接触对与弱弹簧时，首先建立单槽单侧，接着利用循环语句建立单槽双侧，然后用循环语句建立所有槽内的接触对与弱弹簧，根据所建接触对数或弱弹簧数与转子总槽数/2或转子总槽数/4的差值来判定是否结束循环，若差值≤0，则继续循环，若＞0，则结束循环，完成接触对与弱弹簧的参数设置。

步骤3.3、若存在阻尼槽时，分别给转子阻尼槽与阻尼槽槽楔的接触面上添加接触对、阻尼槽底部与阻尼槽槽楔间建立弱弹簧；

在建立接触对与弱弹簧时，首先建立单槽单侧，接着利用循环语句建立单槽双侧，然后用循环语句建立所有阻尼槽的接触对与弱弹簧，根据所建接触对数或弱弹簧数与转子总槽数/2或转子总槽数/4的差值来判定是否结束循环，若差值≤0，则继续循环，若＞0，则结束循环，最后完成接触对与弱弹簧的参数设置；

步骤3.4、给转子1/4或转子1/8模型的两个侧边添加对称约束，并且分多个载荷步来添加20％超速转速以及槽内部件的离心力；

步骤3.5、设置多载荷步求解。

本发明提供的方法克服了现有技术的不足，可以完成多种转子槽与槽楔形状的强度计算，操作简单，实现了计算方法与流程的标准化，避免了不同研发人员计算时出现的结果偏差，同时大幅缩短计算周期，一定程度上降低了设计成本。

附图说明

图1为本发明提供的一种可参数化建模的发电机转子强度计算程序数据输入流程图；

图2为本发明提供的一种可参数化建模的发电机转子强度计算程序几何建模流程图；

图3为本发明提供的一种可参数化建模的发电机转子强度计算程序有限元模型建立、边界条件及求解流程图；

图4A为本实例所需要计算的转子本体几何结构与尺寸图；

图4B为图4A中的A部分的示意图；

图4C为图4A中的B部分的示意图；

图5A为本实例所建立的发电机转子本体截面有限元模型图；

图5B为图5A中的A部分的示意图；

图5C为图5A中的B部分的示意图；

图6为本实例所计算的发电机转子本体截面强度；

图7为本实例所计算的发电机转子槽楔强度。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例对本发明做进一步说明。

本发明提供了一种可参数化建模的发电机转子强度计算方法，其步骤为：

步骤1、采用经典公式计算得出离心力作用下槽内部件施加给槽楔底面的压力，其公式一般为：F＝mrω²，其中，m为槽内部件的质量，r为槽内部件的质心半径，ω为计算转速。

步骤2、在文本编辑器中打开本参数化转子强度计算程序，设置转子与槽楔的单元与材料属性，接触单元、弱弹簧单元等单元类型与属性；输入转子与槽楔的结构类型与结构尺寸参数；转子与槽楔的计算转速，以及每各槽楔底部所受到的槽内部件压力，如图1所示：

步骤2.1、设置转子与槽楔的单元类型、单元属性及材料属性；设置接触单元、弱弹簧单元等的单元类型与材料属性。

步骤2.2、输入转子内外径、槽分度数、槽数、极数、槽宽、齿颈槽宽、齿头底部槽宽；齿颈、齿头尾部、线槽槽底圆角等参数。

步骤2.3、设置转子嵌线槽齿身形状识别参数：若为矩形，则赋值00；若为梯形，则赋值11；若为矩形-梯形，则赋值01；若为矩形-梯形-圆形，则赋值012。当嵌线槽中有梯形时，输入梯形底部宽度与梯形高度。

步骤2.4、若转子嵌线槽底部含有副槽，则输入副槽宽度与副槽槽底圆角。

步骤2.5、首先输入嵌线槽槽型种类数，其次采用数组形式输入每种槽型的槽偏角、线槽高、总槽高。

步骤2.6、若转子含有阻尼槽，首先设置阻尼槽槽型识别参数：若为梯形，则赋值0；若同线槽齿头，则输入1；然后输入阻尼槽槽数与阻尼槽相关结构尺寸参数。

步骤2.7、输入嵌线槽槽楔总高、槽楔肩高；槽楔斜倾角；槽楔顶部、肩部、底部宽度；槽楔颈部、肩部圆角；槽楔顶部偏离本体外径距离。

步骤2.8、设置槽楔颈部圆角形状识别参数：若为普通圆角，则赋值0；若为内嵌式圆角，则赋值1，然后输入圆角处槽楔宽度。

步骤2.9、若转子含有阻尼槽槽楔，首先设置阻尼槽槽楔形状识别参数：若为梯形，则赋值0；若同线槽齿头，则输入1；然后输入阻尼槽槽楔槽数与阻尼槽槽楔相关结构尺寸参数。

步骤2.10、输入计算转速；槽楔底部与槽内部件接触宽度；采用数组形式输入由步骤1所计算的槽内部件施加给槽楔底面的压力。

步骤3、本程序根据设置的单元类型与材料属性、相关结构尺寸与边界条件参数，自动识别转子槽型、转子与槽楔间的接触单元、转子与槽楔间的弱弹簧以及每个槽楔底部所受到的槽内部件离心力等参数。

结合图2，步骤3.1、根据转子的内外径及极数，建立转子的1/4(极数为2时)或1/8(极数为4时)圆(当内径0时)或圆环(当内径不为0时)面域模型。

步骤3.2、首先建立单个嵌线槽与副槽，然后采用循环命令来建立整个转子1/4或1/8模型的嵌线槽与副槽。

在建立单线槽模型时，首先根据齿头结构尺寸，建立齿头模型；然后根据齿身形状识别参数来判定齿身形状，若为00，则为矩形齿身；若为01，则为矩形_-梯形齿身；若为11，则为梯形齿身；若为012，则为矩形-梯形-圆形齿身；同时参考齿身结构尺寸，建立齿身模型；若有副槽，建立副槽模型，则单槽模型完成；若无副槽，则单槽模型完成。最后对该模型采用布尔操作进行面域切分。

根据已建立嵌线槽数与转子总槽数/4(或/8)的差值来判定是否需要继续建立线槽模型，若差值≤0，则说明还需要建立嵌线槽；若差值＞0，则说明嵌线槽数量已经满足要求。通过上述操作，建立了发电机转子带嵌线槽的1/4或1/8面域模型，最后对该模型采用布尔操作进行面域切分。

步骤3.3、当发电机转子带嵌线槽的1/4或1/8面域模型完成后，判定是否有阻尼槽。若有，则建立阻尼槽，若无，则不建立。首先建立单个阻尼槽，然后采用循环命令来建立整个转子1/4或1/8模型的阻尼槽。

在建立单阻尼槽模型时，首先根据阻尼槽形状识别参数来判定其形状，若为0，则为梯形；若为1，则为线槽齿头形；同时参考阻尼槽结构尺寸，建立单槽阻尼槽模型，对该模型采用布尔操作进行面域切分。

根据已建立阻尼槽槽数与转子总阻尼槽槽数/4(或/8)的差值来判定是否需要继续建立阻尼槽模型，若差值≤0，则说明还需要建立阻尼槽；若差值＞0，则说明阻尼槽数量已经满足要求。

步骤3.4、首先建立单个嵌线槽槽楔模型，然后采用循环命令来建立整个转子1/4或1/8模型的嵌线槽槽楔模型。

在建立单线槽槽楔模型时，首先根据齿头结构尺寸，建立齿头模型；然后根据槽楔类型识别参数来判定槽楔形状，若为0，则为普通槽楔；若为1，则为内嵌式槽楔；同时参考槽楔结构尺寸，建立单线槽槽楔模型；最后对该模型采用布尔操作进行面域切分。

根据已建立嵌线槽槽楔数与转子总槽数/4(或/8)的差值来判定是否需要继续建立线槽槽楔模型，若差值≤0，则说明还需要建立嵌线槽槽楔模型；若差值＞0，则说明嵌线槽槽楔模型数量已经满足要求。通过上述操作，建立了发电机转子1/4或1/8模型的嵌线槽槽楔面域模型。

步骤3.5、首先判定是否有阻尼槽槽楔。若有，则建立阻尼槽槽楔，若无，则不建立。在建立阻尼槽模型时，首先建立单个阻尼槽槽楔，然后采用循环命令来建立整个转子1/4或1/8模型的阻尼槽槽楔。

在建立单阻尼槽槽楔模型时，首先根据阻尼槽槽楔形状识别参数来判定其形状，若为0，则为梯形；若为1，则为线槽齿头形；同时参考阻尼槽槽楔结构尺寸，建立单槽阻尼槽槽楔模型，对该模型采用布尔操作进行面域切分。

根据已建立阻尼槽槽楔槽数与转子总阻尼槽槽楔槽数/4(或/8)的差值来判定是否需要继续建立阻尼槽槽楔模型，若差值≤0，则说明还需要建立阻尼槽槽楔；若差值＞0，则说明阻尼槽槽楔数量已经满足要求。

步骤3.6、当转子本体1/4或1/8模型、嵌线槽槽楔、阻尼槽槽楔(若有)模型建立后，完成转子本体与槽楔的几何模型建立。

以下步骤结合图3，步骤3.7、当转子本体、槽楔、阻尼槽楔(若有)的几何模型建立完成后，参考相关网格尺寸与网格类型，来给转子、槽楔以及阻尼槽楔(若有)画网格。

步骤3.8、分别给转子嵌线槽与线槽槽楔的接触面上添加接触对、线槽槽楔与齿身处建立弱弹簧。在建立接触对与弱弹簧时，首先建立单槽单侧，接着利用循环语句建立单槽双侧，然后用循环语句建立所有槽内的接触对与弱弹簧，其中判定语句为所建接触对数(或弱弹簧数)与转子总槽数/2(或/4)的差值，若差值≤0，则继续建立；若＞0，则终止建立。最后完成接触对与弱弹簧的参数设置。

步骤3.9、若存在阻尼槽时，分别给转子阻尼槽与阻尼槽槽楔的接触面上添加接触对、阻尼槽底部与阻尼槽槽楔间建立弱弹簧。在建立接触对与弱弹簧时，首先建立单槽单侧，接着利用循环语句建立单槽双侧，然后用循环语句建立所有阻尼槽的接触对与弱弹簧，其中判定语句为所建接触对数(或弱弹簧数)与转子总槽数/2(或/4)的差值，若差值≤0，则继续建立；若＞0，则终止建立。最后完成接触对与弱弹簧的参数设置。

步骤3.10、给转子1/4(或1/8)模型的两个侧边添加对称约束。并且分多个载荷步来添加20％超速转速以及槽内部件的离心力。

步骤3.11、设置多载荷步求解。

步骤4、打开ANSYS软件，调入本参数化转子强度计算程序，便可完成自动建模、划分网格、添加边界添加与求解计算。

以QFSN300MW(60Hz)型发电机转子为例，其转子本体几何结构与尺寸如图4A至图4C所示，其转子强度计算具体步骤如下：

第一步：由图4A至图4C可知，该1/4转子共有两种深浅槽型，其中浅槽槽内部件的质心半径为471.69mm，质量为0.022kg/mm，计算转速为4320RPM，则浅槽槽内部件离心力为2110N/mm。其中深槽槽内部件的质心半径为460.29mm，质量为0.028kg/mm，计算转速为4320RPM，则深槽槽内部件离心力为2449N/mm。

第二步：用文本编辑器打开本参数化转子强度计算程序，按照图1所示的流程，输入如下所示的结构参数：

A)单元及材料属性设置

转子与槽楔单元类型为采用平面应变的PLANE183单元，目标单元为TARGE169，接触单元为CONTA172，接触属性设置有不考虑间隙与过盈因素，接触刚度为0.1，PINBALL为1；弱弹簧单元为.COMBIN14，刚度系数为10。

转子的弹性模量为2.1E5MPa，泊松比为0.3，密度为7.85E-9ton/mm^3，槽楔的材料弹性模量为1.28E5MPa，泊松比为0.3，密度为8.95E-9ton/mm^3。

B)转子与槽楔的结构参数设置

转子外径1100mm，内径0mm，槽分度数46.5，槽数32，极数2，齿头高度32.61mm，齿肩到齿头底部高度13.82mm，齿宽34.5mm，齿颈宽54.66mm，齿颈圆角5.08mm，齿头底部宽度47.25mm，齿头底部圆角2.54mm，齿头楔倾角30°，线槽齿身形状设置00，线槽槽底圆角4mm，副槽设置1，副槽宽度22mm，副槽槽底圆角为6mm，槽型种类为3，每种槽型数量分别为：24、4、4，每种槽型偏角为7.74°、8.498°、9.341°，每种槽型线槽高为：152.81mm、152.81mm、130.01mm，每种槽型总槽高为：164.81mm、164.81mm、138.01mm；

阻尼槽数量为0；

槽楔总高为31.09mm，槽楔肩部到楔底高度为13.419mm，槽楔宽度为33.94mm，槽楔肩部宽度为54.2mm，槽楔底部宽度为47mm，槽楔顶部距转子外径偏移0.92mm，槽楔颈部圆角类型设置1，颈部圆角间宽度30.06mm，槽楔颈部圆角半径3.81mm，槽楔肩部圆角半径3.81mm，槽楔楔倾角29.5°；槽楔底部与槽内部件接触宽度34.5mm。

C)转速与每种槽型槽内部件离心力输入

计算转速4320RPM，每种槽型槽内部件离心力分别为2449N/mm，2449N/mm，2110N/mm。

第三步：打开ANSYS软件，调入本参数化转子强度计算程序，便可根据在文本编辑中所输入的参数(程序算法如图2所示)，自动识别该转子有副槽、有偏槽、有深浅槽、无阻尼槽、嵌线槽槽型为矩形，所建的有限元模型如图5A至图5C所示。同时完成自动建模、划分网格、添加边界与多载荷步计算(程序算法如图3所示)。

第四步：程序运行结束后会自动将转子1/4模型(如图5A至图5C所示)与槽楔的第一主应力云图保存为jpg文件，而图6需要在ANSYS的后处理模块中显示另存为jpg文件，图7则需要在图片编辑器中将存在最大应力的槽楔与所有槽楔的应力云图放置在一起。

Claims (9)

1.一种可参数化建模的发电机转子强度计算方法，其特征在于，步骤为：

步骤1、采用经典公式计算得出离心力作用下槽内部件施加给槽楔底面的压力；

步骤2、输入以下参数：转子与槽楔的单元类型、单元属性与材料属性；输入转子内外径、槽分度数、槽数、极数、槽宽、齿颈槽宽、齿头底部槽宽、齿颈圆角、齿头尾部圆角、线槽槽底圆角；转子嵌线槽形状；嵌线槽槽型种类数及每种槽型的槽偏角、线槽高、总槽高；若转子嵌线槽底部含有副槽，则输入副槽宽度与副槽槽底圆角；若转子含有阻尼槽，则设置阻尼槽槽型识别参数；嵌线槽槽楔总高、槽楔肩高、槽楔斜倾角、槽楔顶部宽度、槽楔肩部宽度、槽楔底部宽度、槽楔颈部圆角、槽楔肩部圆角、槽楔顶部偏离本体外径距离；设置槽楔颈部圆角形状；若转子含有阻尼槽槽楔，设置阻尼槽槽楔形状识别参数，输入阻尼槽槽楔槽数与阻尼槽槽楔相关结构尺寸参数；计算转速、槽楔底部与槽内部件接触宽度、输入由步骤1所计算槽内部件施加给槽楔底面的压力；

步骤3、根据步骤2所输入的参数，采用可参数化转子强度计算程序将自动识别转子槽型、并生成转子本体及槽楔的几何模型，若有阻尼槽楔，则生成阻尼槽楔的几何模型；建立几何模型后，参考相关网格尺寸与网格类型，给转子本体、槽楔以及阻尼槽楔画网格，同时自动给转子与槽楔间建立接触单元、弱弹簧；然后给整个模型添加位移约束、转速以及每个槽楔底部所受到的槽内部件离心力，最后设置多载荷步进行求解。

2.如权利要求1所述的一种可参数化建模的发电机转子强度计算方法，其特征在于：所述参数化转子强度计算程序分为数据输入部分、几何建模部分及有限元模型建立、边界条件及求解部分。

3.如权利要求2所述的一种可参数化建模的发电机转子强度计算方法，其特征在于：所述数据输入部分的步骤为：

步骤1.1、设置转子与槽楔的单元类型、单元属性及材料属性；

步骤1.2、设置转子内外径、槽分度数、槽数、极数、槽宽、齿颈槽宽、齿头底部槽宽、齿颈圆角、齿头尾部圆角、线槽槽底圆角；

步骤1.3、设置转子嵌线槽齿身形状识别参数：根据转子嵌线槽齿身形状，赋予特定的转子嵌线槽齿身形状识别参数，若转子嵌线槽齿身形状为梯形，还需输入梯形底部宽度与梯形高度；

步骤1.4、若转子嵌线槽底部含有副槽，则输入副槽宽度与副槽槽底圆角；

步骤1.5、首先设置嵌线槽槽型种类数，其次采用数组形式输入每种槽型的槽偏角、线槽高、总槽高；

步骤1.6、若转子含有阻尼槽，则首先设置阻尼槽槽型识别参数，根据输入的阻尼槽槽型，为不同槽型，赋予特定的阻尼槽槽型识别参数；

步骤1.7、输入嵌线槽槽楔总高、槽楔肩高、槽楔斜倾角、槽楔顶部宽度、槽楔肩部宽度、槽楔底部宽度、槽楔颈部圆角、槽楔肩部圆角、槽楔顶部偏离本体外径距离；

步骤1.8、根据不同的槽楔颈部圆角形状，赋予特定的槽楔颈部圆角形状识别参数；若槽楔颈部圆角为内嵌式，还需输入圆角处肩宽；

步骤1.9、若转子含有阻尼槽槽楔，则根据不同的阻尼槽槽楔形状，赋予特定的阻尼槽槽楔形状识别参数，然后输入阻尼槽槽楔槽数与阻尼槽槽楔相关结构尺寸参数；

步骤1.10、输入计算转速、由步骤1所计算的槽内部件施加给槽楔底面的压力。

4.如权利要求2所述的一种可参数化建模的发电机转子强度计算方法，其特征在于：所述几何建模部分的步骤为：

步骤2.1、根据转子的内外径及极数，当极数为2且内径为0时，建立转子的1/4圆面域模型，当极数为2且内径不为0时，建立转子的1/4圆环面域模型，当极数为4且内径为0时，建立转子的1/8圆面域模型，当极数为4且内径不为0时，建立转子的1/8圆环面域模型；

步骤2.2、首先建立单个嵌线槽与副槽，然后采用循环命令来建立整个转子1/4圆或圆环面域模型或1/8圆或圆环面域模型的嵌线槽与副槽，根据已建立嵌线槽数与转子总槽数/4或转子总槽数/8的差值来判定是否结束循环，若差值≤0，则继续循环，若差值>0，则结束循环，建立了发电机转子带嵌线槽的1/4或1/8面域模型，最后对该面域模型采用布尔操作进行面域切分；

步骤2.3、判断是否有阻尼槽，若有，则建立阻尼槽，若无，则不建立，建立阻尼槽时首先建立单个阻尼槽，然后采用循环命令来建立整个转子1/4或1/8模型的阻尼槽，根据已建立阻尼槽槽数与转子总阻尼槽槽数/4或转子总阻尼槽槽数/8的差值来判定是否结束循环，若差值≤0，则继续循环，若差值>0，则结束循环；

步骤2.4、建立单个嵌线槽槽楔模型后，采用循环命令来建立整个转子1/4或1/8模型的嵌线槽槽楔模型，根据已建立嵌线槽槽楔数与转子总槽数/4或转子总槽数/8的差值来判定是否结束循环，若差值≤0，则继续循环，若差值>0，则结束循环，建立了发电机转子1/4或1/8模型的嵌线槽槽楔面域模型；

步骤2.5、判定是否有阻尼槽槽楔，若有，则建立阻尼槽槽楔，若无，则不建立，在建立阻尼槽模型时，建立单个阻尼槽槽楔后，采用循环命令来建立整个转子1/4或1/8模型的阻尼槽槽楔，根据已建立阻尼槽槽楔槽数与转子总阻尼槽槽楔槽数/4或转子总阻尼槽槽楔槽数/8的差值来判定是否结束循环，若差值≤0，则继续循环；若差值>0，则结束循环；

步骤2.6：当转子本体1/4或1/8模型、嵌线槽槽楔、阻尼槽槽楔模型建立后，完成转子本体与槽楔的几何模型建立。

5.如权利要求4所述的一种可参数化建模的发电机转子强度计算方法，其特征在于，在步骤2.2建立单线槽模型时，首先根据齿头结构尺寸，建立齿头模型；然后根据齿身形状识别参数来判定齿身形状，同时，参考齿身结构尺寸，建立齿身模型；若有副槽，在建立副槽模型后单槽模型完成；若无副槽，则单槽模型完成，最后对该模型采用布尔操作进行面域切分。

6.如权利要求4所述的一种可参数化建模的发电机转子强度计算方法，其特征在于，在步骤2.3建立单阻尼槽模型时，首先根据阻尼槽形状识别参数的赋值来判定其形状，同时，参考阻尼槽结构尺寸，建立单槽阻尼槽模型，对该模型采用布尔操作进行面域切分。

7.如权利要求4所述的一种可参数化建模的发电机转子强度计算方法，其特征在于，在步骤2.4建立单线槽槽楔模型时，首先根据齿头结构尺寸，建立齿头模型；然后根据槽楔类型识别参数的赋值来判定槽楔形状，同时，参考槽楔结构尺寸，建立单线槽槽楔模型，最后对该模型采用布尔操作进行面域切分。

8.如权利要求4所述的一种可参数化建模的发电机转子强度计算方法，其特征在于，在步骤2.5建立单阻尼槽槽楔模型时，首先根据阻尼槽槽楔形状识别参数的赋值来判定其形状，同时，参考阻尼槽槽楔结构尺寸，建立单槽阻尼槽槽楔模型，对该模型采用布尔操作进行面域切分。

9.如权利要求2所述的一种可参数化建模的发电机转子强度计算方法，其特征在于：所述有限元模型建立、边界条件及求解部分的步骤为：

步骤3.1、当转子本体、槽楔、阻尼槽楔的几何模型建立完成后，参考相关网格尺寸与网格类型，来给转子、槽楔以及阻尼槽楔画网格；

步骤3.2：分别给转子嵌线槽与线槽槽楔的接触面上添加接触对、线槽槽楔与齿身处建立弱弹簧；

在建立接触对与弱弹簧时，首先建立单槽单侧，接着利用循环语句建立单槽双侧，然后用循环语句建立所有槽内的接触对与弱弹簧，根据所建接触对数或弱弹簧数与转子总槽数/2或转子总槽数/4的差值来判定是否结束循环，若差值≤0，则继续循环，若>0，则结束循环，完成接触对与弱弹簧的参数设置；

步骤3.3、若存在阻尼槽时，分别给转子阻尼槽与阻尼槽槽楔的接触面上添加接触对、阻尼槽底部与阻尼槽槽楔间建立弱弹簧；

在建立接触对与弱弹簧时，首先建立单槽单侧，接着利用循环语句建立单槽双侧，然后用循环语句建立所有阻尼槽的接触对与弱弹簧，根据所建接触对数或弱弹簧数与转子总槽数/2或转子总槽数/4的差值来判定是否结束循环，若差值≤0，则继续循环，若>0，则结束循环，最后完成接触对与弱弹簧的参数设置；

步骤3.4、给转子1/4或转子1/8模型的两个侧边添加对称约束，并且分多个载荷步来添加20%超速转速以及槽内部件的离心力；

步骤3.5、设置多载荷步求解。