本文關(guān)鍵詞：空氣壓縮機葉輪疲勞性能評價試驗機研制及風場耦合分析

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【摘要】：葉輪是空氣壓縮機的重要組成部分,其性能直接影響空氣壓縮機的服役情況和使用壽命。本文依據(jù)葉輪在空氣壓縮機內(nèi)服役工況及試驗機設(shè)計相關(guān)知識,創(chuàng)新性的研制開發(fā)了一臺再制造葉輪性能評價試驗機,并完成葉輪模擬試件的疲勞性能評價試驗,主要研究內(nèi)容如下:根據(jù)葉輪葉片在空氣壓縮機中的服役工況,對葉片的疲勞破壞機理進行分析,創(chuàng)新性的提出再制造葉輪性能評價試驗機的功能設(shè)計要求和主要技術(shù)指標,并完成試驗機設(shè)計和研制。建立了葉輪葉片模擬試件的流固耦合模型,揭示了在多種載荷作用下葉輪葉片模擬試件的應(yīng)力狀態(tài)及變形情況。結(jié)合葉輪材料的S-N曲線和疲勞損傷理論,對試件在多種載荷作用下的疲勞壽命進行數(shù)值計算,分析葉輪的疲勞破壞形式。完成試驗機的拉力加載系統(tǒng)的模態(tài)分析和諧相應(yīng)分析,分析拉力加載系統(tǒng)的固有頻率和外加激勵情況下的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。最后,完成了再制造葉輪葉片試驗機的整體調(diào)試工作,進行葉輪疲勞性能的試驗研究,試驗結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果的具有較好的一致性。本試驗機能夠滿足多種載荷精確加載、長時間穩(wěn)定運行、檢測精度高等功能要求,準確模擬空氣壓縮機葉片服役工況,完成葉輪模擬試件的疲勞壽命試驗。再制造葉輪疲勞性能評價試驗機填補了多種載荷、復(fù)雜結(jié)構(gòu)試件等方面疲勞試驗機的研究空白,為提高葉輪及空氣壓縮機使用性能具有重要意義。
【關(guān)鍵詞】：空氣壓縮機 葉輪性能評價試驗機 動力學分析 疲勞分析
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH45
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題背景及意義9-10
• 1.2 葉輪疲勞壽命及相關(guān)試驗機研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 葉輪疲勞壽命實驗研究方法10-12
• 1.2.2 材料疲勞試驗機研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 本課題主要研究內(nèi)容14-16
• 第2章 再制造葉輪性能評價試驗機研制16-39
• 2.1 葉輪受力分析及模擬試件結(jié)構(gòu)設(shè)計16-18
• 2.2 試驗機功能及主要技術(shù)指標18-19
• 2.2.1 功能設(shè)計要求18-19
• 2.2.2 主要技術(shù)指標19
• 2.3 試驗機總體方案設(shè)計19-22
• 2.3.1 試驗機技術(shù)路線19-20
• 2.3.2 試驗機系統(tǒng)組成20-21
• 2.3.3 試驗機總體布局21-22
• 2.4 子系統(tǒng)設(shè)計22-37
• 2.4.1 拉力加載系統(tǒng)22-25
• 2.4.2 夾具系統(tǒng)25-26
• 2.4.3 風壓系統(tǒng)26-29
• 2.4.4 擺動系統(tǒng)29-34
• 2.4.5 測控系統(tǒng)34-37
• 2.5 試驗機的安裝37-38
• 2.6 本章小結(jié)38-39
• 第3章 葉片模型流固耦合數(shù)值計算及壽命分析39-53
• 3.1 流固耦合的相關(guān)理論39-44
• 3.1.1 流固耦合概述39-41
• 3.1.2 計算流體力學的理論41-44
• 3.2 流固耦合方程的建立44-46
• 3.3 葉片模型流固耦合計算46-49
• 3.4 疲勞壽命預(yù)測方法的確定49-50
• 3.5 基于Ansys的試件的疲勞壽命分析50-52
• 3.6 本章小結(jié)52-53
• 第4章 拉力加載裝置模態(tài)分析及諧響應(yīng)分析53-65
• 4.1 相關(guān)動力學理論53-57
• 4.1.1 動力學分析基本理論53-54
• 4.1.2 模態(tài)分析基本理論54-55
• 4.1.3 諧響應(yīng)分析基本理論55-57
• 4.2 模態(tài)分析57-59
• 4.3 拉力加載裝置諧響應(yīng)分析59-64
• 4.4 本章小結(jié)64-65
• 第5章 試驗機調(diào)試與疲勞壽命試驗65-70
• 5.1 試驗機調(diào)試65-67
• 5.2 葉輪疲勞壽命試驗67-69
• 5.2.1 試驗步驟67-68
• 5.2.2 試驗結(jié)果分析68-69
• 5.3 本章小結(jié)69-70
• 結(jié)論70-72
• 參考文獻72-75
• 致謝75

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：908648