【摘要】： 增壓器葉片是增壓器中最重要的零部件之一，在高溫高壓下，承受離心力和氣動力，以及振動、腐蝕、氧化等作用，工作環(huán)境十分惡劣，因此葉片故障時有發(fā)生，從這個意義上說，一臺增壓器性能的好壞取決于葉片性能的好壞與否。 論文以某渦輪增壓器的壓氣機(jī)葉片為研究對象，討論了基于參數(shù)化驅(qū)動的壓氣機(jī)葉片的靜態(tài)和動態(tài)特性的組合優(yōu)化技術(shù)。以I-DEAS編程工具PRG的參數(shù)化驅(qū)動技術(shù)為平臺，將壓氣機(jī)葉輪設(shè)計與分析中許多步驟自動集成，不僅提高了重分析效率，并為后續(xù)優(yōu)化設(shè)計提供了參數(shù)化驅(qū)動基礎(chǔ)。 首先在I-DEAS中利用PRG的特點及關(guān)鍵技術(shù)給出了參數(shù)化驅(qū)動的數(shù)學(xué)模型，劃分有限元網(wǎng)格，并且進(jìn)行靜強(qiáng)度分析。然后將I-DEAS中的模型導(dǎo)入ANSYS中，進(jìn)行動態(tài)特性分析。最后將二者集成到iSIGHT軟件中進(jìn)行組合優(yōu)化設(shè)計。論文以壓氣機(jī)葉片的厚度為變量，在保證葉片的流場特性基本不變的前提下，以壓氣機(jī)葉片的質(zhì)量為目標(biāo)函數(shù)，優(yōu)化結(jié)果使葉片的質(zhì)量減小了9.3％。 論文所采用的方法適合葉輪機(jī)械的多學(xué)科組合優(yōu)化，能夠有效的實現(xiàn)考慮葉片的靜強(qiáng)度和動態(tài)特性兩方面因素的組合優(yōu)化設(shè)計，對葉輪機(jī)械全方位評價和設(shè)計系統(tǒng)的發(fā)展具有很好的工程應(yīng)用意義。
【學(xué)位授予單位】：大連交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：TH45
【圖文】：

這部分空氣的流速，把動能轉(zhuǎn)化為壓力能，從而提高空氣的靜壓。2.4.3離心式壓氣機(jī)葉片的三維建模葉片進(jìn)行三維建模的關(guān)鍵是葉型輪廓的建立，如圖2.2所示。葉輪的大小葉片一共包括8條樣條曲線，8條點對點直線。這8條曲線是根據(jù)自底向上的造型方法來生成的，即先根據(jù)坐標(biāo)生成點，再根據(jù)點生成線。然后根據(jù)LOFT命令，將線框生成實體，圖2.2為優(yōu)化前葉片的三維效果圖。為了提高建模的效率根據(jù)I一DEAS的PRG語言來編寫程序，自動進(jìn)行坐標(biāo)點線的生成。

大連交通大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文2.葉片參數(shù)化的實現(xiàn)方法首先，提取初始葉片關(guān)鍵截面上的關(guān)鍵點，如圖2.3所示。通過控制關(guān)鍵點的縮放可以控制葉片的厚度。然后，通過關(guān)鍵點生成關(guān)鍵截面的線，如圖2.4所示。最后，通過loft命令生成葉片的實體模型。如圖2.5所示。咬之李之:溉飛、卡寧吸訣、十平圖2.3關(guān)鍵點 Fig.2.3KeyPoint圖2.4葉片截面圖圖2.5葉片成形過程圖 Fig.2.4Bladeseetionalview Fig2.STheProgressofbladeshaped本章小結(jié)本章主要進(jìn)行了如下的工作:1.介紹了用于進(jìn)行參數(shù)化建模的有限元軟件I一DEAS;2.介紹了離心式壓氣機(jī)的相關(guān)知識;3.詳細(xì)介紹了葉片的參數(shù)化驅(qū)動理論和方法。

提取初始葉片關(guān)鍵截面上的關(guān)鍵點，如圖2.3所示。通過控制關(guān)鍵點的縮放可以控制葉片的厚度。然后，通過關(guān)鍵點生成關(guān)鍵截面的線，如圖2.4所示。最后，通過loft命令生成葉片的實體模型。如圖2.5所示。咬之李之:溉飛、卡寧吸訣、十平圖2.3關(guān)鍵點 Fig.2.3KeyPoint圖2.4葉片截面圖圖2.5葉片成形過程圖 Fig.2.4Bladeseetionalview Fig2.STheProgressofbladeshaped本章小結(jié)本章主要進(jìn)行了如下的工作:1.介紹了用于進(jìn)行參數(shù)化建模的有限元軟件I一DEAS;2.介紹了離心式壓氣機(jī)的相關(guān)知識;3.詳細(xì)介紹了葉片的參數(shù)化驅(qū)動理論和方法。

【引證文獻(xiàn)】

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1 林杰威;張俊紅;張桂昌;楊碩;高宏閣;;基于連續(xù)非線性損傷的航空發(fā)動機(jī)葉片疲勞研究[J];機(jī)械工程學(xué)報;2010年18期

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2 張騫;復(fù)雜激勵下風(fēng)機(jī)機(jī)殼結(jié)構(gòu)聲輻射研究[D];青島理工大學(xué);2010年

3 劉力群;渦輪增壓器壓氣機(jī)葉輪的逆向工程及有限元分析[D];東北大學(xué);2009年

4 楊帆;多場耦合條件下增壓器渦輪葉輪結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析[D];中北大學(xué);2012年

5 袁海峰;葉輪葉片振動模態(tài)分析與實驗研究[D];武漢理工大學(xué);2010年

6 郭建貴;渦輪增壓器葉輪斷裂失效分析及有限元數(shù)值計算[D];大連海事大學(xué);2012年

7 趙亞平;吹吸機(jī)設(shè)計分析研究[D];蘇州大學(xué);2012年

8 王嬌;葉片固有特性和振動響應(yīng)分析方法研究[D];東北大學(xué);2010年

本文編號：2776334