多场耦合下压缩机活塞杆可靠性研究

发布时间：2021-10-14 11:51

　　活塞杆作为往复式压缩机所有零部件中经常发生疲劳失效的零件之一,其可靠性一直是人们研究的热点问题。随着计算机仿真技术的发展,理论知识的推陈出新以及商业仿真软件的优化更新,使得人们在解决问题的方法上有了越来越多的选择。机械可靠性描述的是一个机械系统或模块在规定的条件下,在规定的时间内,正常运行的能力,通常用“浴盆曲线”来描述。本文拟以W-1.0/8型往复式空气压缩机为研究对象,建立其简化三维模型,对活塞杆的失效机理、影响因素及可靠性优化设计等方面进行研究。具体研究工作如下:（1）针对往复式压缩机活塞杆可靠性的研究课题,通过研究国内外文献资料积累压缩机失效模式、活塞杆失效形式、研究方法等方面的理论基础,发现本课题的创新点;通过对文献资料的分析归纳,确定研究问题、研究方法;通过数学建模、仿真实验实现对研究问题进行细分,逐个突破,验证研究方法的有效性;通过构建可靠性参数灵敏度分析系统和可靠性优化设计系统,达到理论和实际结合的目的。（2）对课题组提出的W-1.0/8型往复式空气压缩机活塞杆断裂失效问题,建立压缩机三维模型,在Comsol Multiphysics中分别进行单物理场（结构力学）和流—... 

【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

W-1.0/8型往复式空气压缩模型

述所有的物理现象都有物理场的参与，我理现象问题称为多场耦合问题 多场耦生产生活中发生的一切物理 化学现象体的流动会导致热量的传递，而热量的就涉及到流场 温度场两个物理场的耦准可分为不同的类 按照求解区域不同是否有第三个物理场参与分为直接耦合为单向耦合和双向耦合；按照系统偏微耦合和强耦合[33] 本文研究的压缩机工物理场，是一种典型的流—固—热三场照上述的分类方法，压缩机的工作循环应合 间接耦合 强耦合 温度

为拉格朗日乘子列阵， 为约束矩阵， 为约束的雅克比转）改写成更一般的形式：{ 为系统动力学微分方程； 为广义坐标列阵； ， 为广义速度列用力列阵； 为描述约束的代数方程矩阵 理论概述述一个系统或模块一定条件下，在一定时间内，正常运行的可靠性通常用如图 2.2 所示的 浴盆曲线 来表述 两头高 阶段性是曲线的典型特征 如果用故障率作为研究对象的可靠条以时间为横轴，以故障率为纵轴的曲线 产品的可靠性函数品寿命 和失效率 进行量化，函数方程如下[42]：

【参考文献】：
期刊论文
[1]多体动力学在悬吊式阀塔抗地震分析中的应用[J]. 刘国伟,于海波,张晓波.  工程抗震与加固改造. 2018(01)
[2]基于改进蚁群算法的结构抗震优化设计[J]. 李沛豪,刘崇奇.  空间结构. 2017(02)
[3]基于Kriging模型的轴承结构参数优化设计方法[J]. 冯吉路,孙志礼,李皓川,田越.  航空动力学报. 2017(03)
[4]基于支持向量机的机械零件剩余寿命区间估计[J]. 王健,孙志礼,于震梁,柴小冬.  东北大学学报(自然科学版). 2016(07)
[5]往复式压缩机运行可靠性分析[J]. 石冬梅.  化工管理. 2016(05)
[6]往复式压缩机活塞连杆模态的分析[J]. 艾旭,汤赫男,王世杰.  机电产品开发与创新. 2016(01)
[7]大型往复式压缩机气缸内温度场与热应力分析[J]. 李启明,阎明印,汤赫男.  机械工程师. 2016(01)
[8]天然气压缩机活塞杆失效机理及疲劳寿命分析[J]. 董超群,梁政,唐伟,田家林.  机械设计. 2015(11)
[9]以可靠性为中心的往复式压缩机维修方法研究[J]. 裴峻峰,许军,郑庆元,姜海一,邓守层,刘威成.  石油工业技术监督. 2015(11)
[10]活塞式压缩机的研究进展[J]. 韩杰,谢元华,李拜依,张磊,邵桂阳,张文慧.  节能. 2014(12)

博士论文
[1]往复式压缩机的可靠性分析与数字化研究方法[D]. 陈鹏霏.东北大学 2009

硕士论文
[1]往复式压缩机工作过程模拟计算及试验研究[D]. 郭鹏.河南科技大学 2014
[2]基于流固耦合方法的滚动转子压缩机阀片的运动分析[D]. 李爱明.东北大学 2011
[3]车用空压机曲轴连杆机构的动力学分析与仿真[D]. 宋春青.武汉理工大学 2009



本文编号：3436102