空气压缩机叶轮疲劳性能评价试验机研制及风场耦合分析

发布时间：2017-09-24 01:40

  本文关键词：空气压缩机叶轮疲劳性能评价试验机研制及风场耦合分析

  更多相关文章： 空气压缩机 叶轮性能评价试验机 动力学分析 疲劳分析

【摘要】：叶轮是空气压缩机的重要组成部分,其性能直接影响空气压缩机的服役情况和使用寿命。本文依据叶轮在空气压缩机内服役工况及试验机设计相关知识,创新性的研制开发了一台再制造叶轮性能评价试验机,并完成叶轮模拟试件的疲劳性能评价试验,主要研究内容如下:根据叶轮叶片在空气压缩机中的服役工况,对叶片的疲劳破坏机理进行分析,创新性的提出再制造叶轮性能评价试验机的功能设计要求和主要技术指标,并完成试验机设计和研制。建立了叶轮叶片模拟试件的流固耦合模型,揭示了在多种载荷作用下叶轮叶片模拟试件的应力状态及变形情况。结合叶轮材料的S-N曲线和疲劳损伤理论,对试件在多种载荷作用下的疲劳寿命进行数值计算,分析叶轮的疲劳破坏形式。完成试验机的拉力加载系统的模态分析和谐相应分析,分析拉力加载系统的固有频率和外加激励情况下的稳态响应。最后,完成了再制造叶轮叶片试验机的整体调试工作,进行叶轮疲劳性能的试验研究,试验结果与数值模拟结果的具有较好的一致性。本试验机能够满足多种载荷精确加载、长时间稳定运行、检测精度高等功能要求,准确模拟空气压缩机叶片服役工况,完成叶轮模拟试件的疲劳寿命试验。再制造叶轮疲劳性能评价试验机填补了多种载荷、复杂结构试件等方面疲劳试验机的研究空白,为提高叶轮及空气压缩机使用性能具有重要意义。
【关键词】：空气压缩机 叶轮性能评价试验机 动力学分析 疲劳分析
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH45
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 课题背景及意义9-10
• 1.2 叶轮疲劳寿命及相关试验机研究现状10-14
• 1.2.1 叶轮疲劳寿命实验研究方法10-12
• 1.2.2 材料疲劳试验机研究现状12-14
• 1.3 本课题主要研究内容14-16
• 第2章 再制造叶轮性能评价试验机研制16-39
• 2.1 叶轮受力分析及模拟试件结构设计16-18
• 2.2 试验机功能及主要技术指标18-19
• 2.2.1 功能设计要求18-19
• 2.2.2 主要技术指标19
• 2.3 试验机总体方案设计19-22
• 2.3.1 试验机技术路线19-20
• 2.3.2 试验机系统组成20-21
• 2.3.3 试验机总体布局21-22
• 2.4 子系统设计22-37
• 2.4.1 拉力加载系统22-25
• 2.4.2 夹具系统25-26
• 2.4.3 风压系统26-29
• 2.4.4 摆动系统29-34
• 2.4.5 测控系统34-37
• 2.5 试验机的安装37-38
• 2.6 本章小结38-39
• 第3章 叶片模型流固耦合数值计算及寿命分析39-53
• 3.1 流固耦合的相关理论39-44
• 3.1.1 流固耦合概述39-41
• 3.1.2 计算流体力学的理论41-44
• 3.2 流固耦合方程的建立44-46
• 3.3 叶片模型流固耦合计算46-49
• 3.4 疲劳寿命预测方法的确定49-50
• 3.5 基于Ansys的试件的疲劳寿命分析50-52
• 3.6 本章小结52-53
• 第4章 拉力加载装置模态分析及谐响应分析53-65
• 4.1 相关动力学理论53-57
• 4.1.1 动力学分析基本理论53-54
• 4.1.2 模态分析基本理论54-55
• 4.1.3 谐响应分析基本理论55-57
• 4.2 模态分析57-59
• 4.3 拉力加载装置谐响应分析59-64
• 4.4 本章小结64-65
• 第5章 试验机调试与疲劳寿命试验65-70
• 5.1 试验机调试65-67
• 5.2 叶轮疲劳寿命试验67-69
• 5.2.1 试验步骤67-68
• 5.2.2 试验结果分析68-69
• 5.3 本章小结69-70
• 结论70-72
• 参考文献72-75
• 致谢75

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王福潮;;抽黄灌区提高叶轮寿命的研究[J];陕西水利;2010年01期

2 冯永利;;三流道叶轮引起离心泵振动故障分析[J];设备管理与维修;2011年06期

3 杨红桢;;带平衡孔的付叶轮密封[J];化工与通用机械;1981年03期

4 蒋崇贤;;拖拉机驱动叶轮与土壤相互作用的试验研究[J];武汉工学院学报;1981年02期

5 蒋崇贤;;拖拉机驱动叶轮在水田土壤中工作特性的理论分析[J];武汉工学院学报;1981年01期

6 郑善琨 ,徐文周;红套叶轮内孔最佳曲线的设计和选取[J];动力工程;1982年05期

7 陈秉聪,赵玉t，

本文编号：908648