本文關(guān)鍵詞：離心式空氣壓縮機(jī)鈦合金葉輪碰摩分析及轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)研究

  更多相關(guān)文章： 離心式空氣壓縮機(jī) 葉輪 失效 碰摩 有限元方法

【摘要】：針對某離心壓縮機(jī)鈦合金葉輪多次發(fā)生失效的情況,本文以葉輪和殼體碰摩為研究對象,從碰摩的物理和數(shù)學(xué)模型構(gòu)建、有限元仿真、葉輪系統(tǒng)的物理和數(shù)學(xué)模型構(gòu)建、有限元仿真等幾個(gè)方面開展了研究。 論文研究了碰摩過程葉輪和殼體靜葉的基本行為和數(shù)學(xué)模型,提出了碰摩過程的接觸、摩擦生熱、熱傳遞的求解方法；建立了葉輪與殼體碰摩過程的幾何模型和有限元模型,計(jì)算了不同接觸載荷下接觸區(qū)應(yīng)力和應(yīng)變,對葉輪在高速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中與殼體發(fā)生碰摩時(shí)的應(yīng)力和應(yīng)變分布規(guī)律進(jìn)行了分析；繪制了不同載荷條件下葉輪旋轉(zhuǎn)速度與發(fā)熱量及溫度的關(guān)系曲線,得到了溫度場分布,并分析了接觸區(qū)域最高溫度與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系；在對葉輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)物理模型分析的基礎(chǔ)上,建立了葉輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)幾何模型和有限元模型,分析計(jì)算了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的固有頻率、不平衡響應(yīng)和碰摩過程的運(yùn)動(dòng)行為,計(jì)算了由于轉(zhuǎn)子質(zhì)量偏心所造成的不平衡載荷對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)行為的影響,分析了當(dāng)葉輪與靜葉殼體碰撞時(shí)不同接觸力下轉(zhuǎn)子的行為。本文通過對離心式空壓機(jī)葉輪失效的分析研究,為該空壓機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：離心式空氣壓縮機(jī) 葉輪 失效 碰摩 有限元方法
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH452
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題背景9-11
• 1.2 葉輪失效國內(nèi)外研究概況11-13
• 1.2.1 葉輪旋轉(zhuǎn)碰摩研究11-12
• 1.2.2 鈦材料葉輪熱膨脹研究12
• 1.2.3 葉輪軸系中心運(yùn)動(dòng)軌跡研究12-13
• 1.3 文獻(xiàn)綜述小結(jié)13-14
• 1.4 研究內(nèi)容14
• 1.5 技術(shù)路線14-15
• 第2章 葉輪與殼體碰摩模型研究15-21
• 2.1 彈性力學(xué)基本方程15-16
• 2.2 虛功原理和有限元單元法16-17
• 2.3 接觸問題求解17-18
• 2.4 基本傳熱模型和熱結(jié)構(gòu)耦合模型18-19
• 2.5 摩擦生熱模型19
• 2.6 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)求解19-20
• 2.7 本章小結(jié)20-21
• 第3章 葉輪與殼體碰摩過程行為研究21-46
• 3.1 葉輪與殼體碰摩的幾何模型21-22
• 3.2 有限元模型22-23
• 3.3 邊界條件23
• 3.4 不同碰摩載荷下接觸引力分布23-33
• 3.4.1 接觸載荷為190N時(shí)接觸應(yīng)力23-26
• 3.4.2 接觸載荷為587N時(shí)接觸應(yīng)力26-28
• 3.4.3 接觸載荷為764N時(shí)接觸應(yīng)力28-31
• 3.4.4 接觸載荷為1217N時(shí)接觸應(yīng)力31-33
• 3.5 不同碰摩程度下發(fā)熱量和溫度分布33-41
• 3.5.1 接觸載荷為190N時(shí)發(fā)熱量和溫度分布33-40
• 3.5.2 接觸載荷為587N時(shí)發(fā)熱量和溫度分布40
• 3.5.3 接觸載荷為764N時(shí)發(fā)熱量和溫度分布40-41
• 3.5.4 接觸載荷為1217N時(shí)發(fā)熱量和溫度分布41
• 3.6 不同條件下葉輪應(yīng)變與膨脹量41-44
• 3.6.1 接觸載荷為190N時(shí)葉輪的應(yīng)變42
• 3.6.2 接觸載荷為587N時(shí)葉輪的應(yīng)變42-43
• 3.6.3 接觸載荷為764N時(shí)葉輪的應(yīng)變43-44
• 3.6.4 接觸載荷為1217N時(shí)葉輪的應(yīng)變44
• 3.7 本章小結(jié)44-46
• 第4章 空壓機(jī)三級(jí)葉輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)行為研究46-73
• 4.1 葉輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的物理模型46-47
• 4.2 葉輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的幾何模型47-48
• 4.3 葉輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的有限元模型48-49
• 4.4 計(jì)算結(jié)果及分析49-71
• 4.4.1 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)固有頻率49-50
• 4.4.2 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)質(zhì)量不平衡響應(yīng)50-60
• 4.4.3 轉(zhuǎn)子葉輪與殼體碰摩過程的運(yùn)動(dòng)行為60-71
• 4.5 本章小結(jié)71-73
• 第5章 研究總結(jié)與展望73-75
• 參考文獻(xiàn)75-78
• 致謝78

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 謝友柏,湯玉娣;具有非線性油膜力的滑動(dòng)軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)特性研究[J];西安交通大學(xué)學(xué)報(bào);1987年04期

2 李建國;朱均;虞烈;;多個(gè)滑動(dòng)軸承支承的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)穩(wěn)定性研究[J];應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào);1990年03期

3 李立;許慶余;鄭鐵生;;非線性轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)求解的分塊直接積分法[J];振動(dòng)工程學(xué)報(bào);1996年01期

4 武新華,劉榮強(qiáng),夏松波;非線性油膜力作用下滑動(dòng)軸承渦動(dòng)軌跡及穩(wěn)定性分析[J];振動(dòng)工程學(xué)報(bào);1996年03期

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本文編號(hào)：701662