發(fā)布時(shí)間：2022-10-21 09:07

　　壓氣機(jī)葉輪是渦輪增壓器中保證其安全、平穩(wěn)運(yùn)行的關(guān)鍵構(gòu)件。首先,壓氣機(jī)葉輪一般采用鋁合金制造,機(jī)械性能遠(yuǎn)不及鋼的機(jī)械性能,在其高速旋轉(zhuǎn)的過程中,葉輪底部和葉片根部一般會(huì)產(chǎn)生塑性變形,影響增壓器的安全運(yùn)行。其次,葉輪一般通過螺栓、螺母和墊片的預(yù)緊方式裝配起來,受力之后它們之間的接觸狀態(tài)會(huì)發(fā)生改變,這會(huì)對裝配應(yīng)力與葉輪變形產(chǎn)生很大影響。最后,壓氣機(jī)葉輪的工作環(huán)境惡劣,在高離心力、高熱應(yīng)力等力的作用下,在葉輪周圍容易產(chǎn)生周期性變化的激振力,發(fā)生共振現(xiàn)象,威脅增壓器的安全。所以針對以上問題,本文對壓氣機(jī)葉輪依次進(jìn)行了彈性與彈塑性分析、彈性與彈塑性接觸分析以及振動(dòng)特性分析,主要的研究內(nèi)容如下:（1）利用Pro/E軟件建立增壓器壓氣機(jī)葉輪整體的幾何模型,隨后將其導(dǎo)入HyperMesh軟件建立葉輪整體的有限元模型,最后將有限元模型導(dǎo)入ABAQUS軟件中,根據(jù)邊界條件和載荷,先對葉輪整體進(jìn)行了彈性分析,然后再針對壓氣機(jī)葉輪制造時(shí)采用預(yù)超速制造工藝的特點(diǎn),運(yùn)用彈塑性分析中增量計(jì)算的方法,利用ABAQUS軟件對葉輪整體進(jìn)行彈塑性有限元分析,得到了轉(zhuǎn)速與位移、轉(zhuǎn)速與應(yīng)力之間的關(guān)系。（2）利用HyperMesh... 

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 論文研究背景和研究意義
    1.2 渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 增壓器的發(fā)展及研究現(xiàn)狀
        1.3.2 壓氣機(jī)葉輪的彈塑性研究現(xiàn)狀
        1.3.3 接觸問題的研究現(xiàn)狀
        1.3.4 壓氣機(jī)葉輪振動(dòng)模態(tài)的研究現(xiàn)狀
    1.4 本論文研究的主要內(nèi)容
第二章 計(jì)算理論
    2.1 彈性與彈塑性有限元分析理論
        2.1.1 彈性有限元分析理論
        2.1.2 塑性有限元分析理論
    2.2 接觸問題的理論
        2.2.1 空間彈性接觸分析理論
        2.2.2 空間彈塑性接觸分析理論
    2.3 振動(dòng)模態(tài)分析的基本理論
    本章小結(jié)
第三章 增壓器壓氣機(jī)葉輪整體的彈性與彈塑性分析
    3.1 引言
    3.2 壓氣機(jī)葉輪整體計(jì)算模型的建立
        3.2.1 壓氣機(jī)葉輪的分類和有限元模型的建立
        3.2.2 各部件材料特性
        3.2.3 載荷和邊界條件
    3.3 壓氣機(jī)葉輪整體的彈性有限元分析
        3.3.1 壓氣機(jī)葉輪整體的彈性分析過程
        3.3.2 轉(zhuǎn)速與位移的關(guān)系
        3.3.3 轉(zhuǎn)速與應(yīng)力的關(guān)系
    3.4 壓氣機(jī)葉輪整體的彈塑性有限元分析
        3.4.1 壓氣機(jī)葉輪整體的彈塑性分析過程
        3.4.2 轉(zhuǎn)速與位移的關(guān)系
        3.4.3 轉(zhuǎn)速與應(yīng)力的關(guān)系及塑性應(yīng)變的變化規(guī)律
    本章小結(jié)
第四章 增壓器壓氣機(jī)葉輪裝配體的彈性與彈塑性接觸分析
    4.1 引言
    4.2 壓氣機(jī)葉輪裝配體有限元模型的建立
    4.3 壓氣機(jī)葉輪裝配體的彈性與彈塑性接觸的建立
    4.4 壓氣機(jī)葉輪裝配體彈性接觸的計(jì)算結(jié)果分析
        4.4.1 壓氣機(jī)葉輪裝配體各部件之間接觸應(yīng)力的分布情況
        4.4.2 不同轉(zhuǎn)速的影響
        4.4.3 不同預(yù)緊力的影響
        4.4.4 壓氣機(jī)葉輪裝配體的應(yīng)力與位移
    4.5 壓氣機(jī)葉輪裝配體彈塑性接觸的計(jì)算結(jié)果分析
        4.5.1 壓氣機(jī)葉輪裝配體各部件之間接觸應(yīng)力的分布情況
        4.5.2 不同轉(zhuǎn)速的影響
        4.5.3 不同預(yù)緊力的影響
        4.5.4 壓氣機(jī)葉輪裝配體的應(yīng)力與位移
    本章小結(jié)
第五章 增壓器壓氣機(jī)葉輪的振動(dòng)模態(tài)分析
    5.1 引言
    5.2 基于ABAQUS軟件的振動(dòng)模態(tài)分析
        5.2.1 ABAQUS中動(dòng)態(tài)分析的基本方法
        5.2.2 ABAQUS中模態(tài)提取的方法
        5.2.3 ABAQUS對葉輪靜頻和動(dòng)頻的計(jì)算
    5.3 增壓器壓氣機(jī)葉輪模態(tài)計(jì)算結(jié)果分析
        5.3.1 靜頻計(jì)算結(jié)果分析
        5.3.2 動(dòng)頻計(jì)算結(jié)果分析
    5.4 增壓器壓氣機(jī)葉輪共振特性分析
        5.4.1 激振力類型
        5.4.2 共振特性分析
    本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[5]VGT/EGR對重型柴油機(jī)性能與排放的影響規(guī)律[D]. 田徑.吉林大學(xué) 2007
[6]渦輪增壓器壓氣機(jī)葉片靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性研究及優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 李娜.大連交通大學(xué) 2007
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本文編號：3695346