本文關(guān)鍵詞：軸流風(fēng)機(jī)葉輪的有限元分析

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【摘要】：當(dāng)前,在常用工業(yè)風(fēng)機(jī)類(lèi)型里,軸流風(fēng)機(jī)在眾多生產(chǎn)領(lǐng)域里是被使用十分普遍的一類(lèi),具有結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單、工作效率較高、運(yùn)轉(zhuǎn)比較可靠、噪音比較低、制做成本較低廉等優(yōu)點(diǎn)。軸流風(fēng)機(jī)重要零部件是葉輪,從整臺(tái)風(fēng)機(jī)性能方面來(lái)說(shuō),其正常工作狀態(tài)下的安全性和穩(wěn)定性,主要是由葉輪運(yùn)行情況來(lái)決定的。所以,在軸流風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程中,葉輪結(jié)構(gòu)通過(guò)強(qiáng)度計(jì)算方法加以驗(yàn)證,可大大增強(qiáng)整機(jī)工作的安全可靠程度,具有可操作的實(shí)際意義。在軸流風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程中,有限元技術(shù)被愈來(lái)愈多的研究者和設(shè)計(jì)者所使用,用來(lái)完成葉輪強(qiáng)度計(jì)算分析,確保設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)的安全與可靠性,這一切都離不開(kāi)計(jì)算機(jī)科技與數(shù)值算法的極大進(jìn)步,為提高新風(fēng)機(jī)性能提供了保障。本文中,利用有限元技術(shù)探尋一條路徑,通過(guò)對(duì)葉輪進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算分析,達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)方法及減少制造成本的目標(biāo)。設(shè)計(jì)軸流風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)過(guò)程中,以相似理論作為理論基礎(chǔ),靜強(qiáng)度分析則通過(guò)傳統(tǒng)法、有限元法兩種方法來(lái)完成。葉輪設(shè)計(jì)過(guò)程中,出現(xiàn)最大應(yīng)力值超過(guò)所選材質(zhì)屈服強(qiáng)度問(wèn)題,通過(guò)對(duì)其結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及靜、動(dòng)強(qiáng)度分析來(lái)加以解決。最終分析結(jié)果：選材QSTE420T,屈服強(qiáng)度420 MPa,葉輪優(yōu)化后最大應(yīng)力178.0MPa,遠(yuǎn)小于所用材料屈服強(qiáng)度(安全系數(shù)2.36),安全性高。為保證風(fēng)機(jī)運(yùn)行安全性,通過(guò)模態(tài)分析方法,計(jì)算得出葉輪固有頻率和相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速,并與其工作轉(zhuǎn)速相比較,從而說(shuō)明葉輪運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中不產(chǎn)生共振。本文中,為設(shè)計(jì)出符合要求軸流風(fēng)機(jī)葉輪,進(jìn)行了三維建模、強(qiáng)度分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化等設(shè)計(jì)工作,使用了SolidWorks軟件和COSMOSWorks插件。本文的探討對(duì)提升目前軸流風(fēng)機(jī)葉輪設(shè)計(jì)能力,具有實(shí)際意義；對(duì)提高軸流風(fēng)機(jī)運(yùn)行的安全性、可靠性,具有實(shí)際意義。
【關(guān)鍵詞】：軸流風(fēng)機(jī) 葉輪 有限元分析 模態(tài)分析 相似設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：齊魯工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TH432.1
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-8
• 第1章 緒論8-16
• 1.1 課題背景8-11
• 1.1.1 行業(yè)現(xiàn)狀8-10
• 1.1.2 課題研究的必要性10-11
• 1.2 研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)11-13
• 1.2.1 葉輪強(qiáng)度的計(jì)算方法11-12
• 1.2.2 葉輪強(qiáng)度FEM分析的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 FEM技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)13
• 1.3 課題研究的意義及內(nèi)容13-14
• 1.3.1 課題研究的意義13-14
• 1.3.2 本論文研究的主要內(nèi)容14
• 1.4 本章小結(jié)14-16
• 第2章 軸流風(fēng)機(jī)基本理論及葉輪設(shè)計(jì)16-32
• 2.1 軸流風(fēng)機(jī)的基本理論16-25
• 2.1.1 軸流風(fēng)機(jī)簡(jiǎn)介16
• 2.1.2 葉輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法16-18
• 2.1.3 軸流風(fēng)機(jī)的相似理論18-25
• 2.2 葉輪結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)25-26
• 2.3 葉輪的生產(chǎn)工藝26-30
• 2.4 本章小結(jié)30-32
• 第3章 軸流風(fēng)機(jī)葉輪三維建模及其強(qiáng)度分析32-48
• 3.1 有限元概述32-35
• 3.1.1 有限元法及其應(yīng)用32
• 3.1.2 有限元軟件及其應(yīng)用32-35
• 3.2 葉輪的靜強(qiáng)度分析35-45
• 3.2.1 葉輪強(qiáng)度的傳統(tǒng)方法計(jì)算36-39
• 3.2.2 葉輪強(qiáng)度的有限元分析39-45
• 3.3 網(wǎng)格細(xì)化有限元分析45-47
• 3.4 本章小結(jié)47-48
• 第4章 葉輪結(jié)構(gòu)優(yōu)化的有限元分析48-60
• 4.1 葉輪優(yōu)化后靜強(qiáng)度有限元分析48-53
• 4.1.1 優(yōu)化葉輪的有限元模型48-50
• 4.1.2 劃分網(wǎng)格50-51
• 4.1.3 優(yōu)化葉輪的有限元分析51-53
• 4.2 葉輪優(yōu)化前、后的對(duì)比53-55
• 4.2.1 模型對(duì)比53
• 4.2.2 靜強(qiáng)度分析結(jié)果對(duì)比53-55
• 4.3 優(yōu)化葉輪的模態(tài)分析55-58
• 4.3.1 模態(tài)分析概述55-56
• 4.3.2 優(yōu)化葉輪的模態(tài)分析56-58
• 4.4 本章小結(jié)58-60
• 第5章 結(jié)論與展望60-62
• 5.1 結(jié)論60
• 5.2 展望60-62
• 參考文獻(xiàn)62-64
• 致謝64-65
• 在學(xué)期間主要科研成果65

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 楊曄暉;;離心鼓風(fēng)機(jī)開(kāi)式葉輪的強(qiáng)度分析與改造[J];風(fēng)機(jī)技術(shù);2008年05期

2 譚蔚,王澤軍,朱企新;有限元方法在離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度分析中的應(yīng)用[J];化工機(jī)械;2002年02期

3 徐興;李繼紅;王景美;;離心葉輪的軸對(duì)稱(chēng)有限元分析[J];機(jī)械強(qiáng)度;1989年02期

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本文編號(hào)：587719