發(fā)布時間：2024-06-03 03:00

　　燃氣輪機葉盤結構復雜,對含所有細節(jié)結構的模型進行強度和疲勞分析,需要劃分巨量網(wǎng)格并耗費大量計算資源。為此,在簡化結構的葉盤整體模型的應力和溫度場模擬結果基礎上,引入子模型法創(chuàng)建輪緣子模型,用插值法獲取子模型所需邊界條件,進而分析計算輪緣局部結構的彈塑性應力應變,并基于剪切平面法的Fatemi-Socie方法評估輪緣低周疲勞壽命。子模型與整體模型評估的對比分析結果表明子模型方法能夠充分反映輪緣上細節(jié)特征的影響,對低周疲勞壽命的評估更為準確。該方法能夠為燃氣輪機輪盤結構設計分析提供指導。

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【部分圖文】：

圖1基于子模型法的輪緣低周疲勞分析流程

利用子模型法進行輪緣低周疲勞壽命分析流程如圖1所示。流程中點劃線框出的部分為子模型法應用的新增部分，基本步驟為:

圖2整體葉盤幾何模型及網(wǎng)格模型

為簡化整體計算模型，選取一只葉片及其對應的輪盤扇區(qū)，采用周期對稱方法來模擬整個葉盤，同時對輪緣區(qū)域的細節(jié)特征進行簡化，具體幾何模型和網(wǎng)格模型如圖2所示。采用SOLID186和SOLID187單元進行網(wǎng)格劃分，模型節(jié)點總數(shù)約為23萬。葉片材料參數(shù)為線彈性模型，通過Chaboche彈....

圖3整體葉盤溫度場結果云圖

因為輪盤輪緣是本文的主要研究對象，故結果不再展示葉片的結果。根據(jù)經(jīng)驗，在進行兩次正常載荷啟停模擬后葉片的應力應變趨于穩(wěn)定。圖5為載荷步F的輪盤總變形結果，從圖中可以看出，輪盤受離心力載荷和溫度場累積影響，變形量沿輪盤徑向增大。圖6為載荷步F的輪盤應力結果，最大應力為447.6M....

圖4強度分析轉速載荷歷程

圖3整體葉盤溫度場結果云圖圖5載荷步F的輪盤總變形結果

本文編號：3988071