離心壓縮機(jī)葉輪的極限和安定分析.pdf

1、葉輪是離心壓縮機(jī)重要的旋轉(zhuǎn)部件，它的極限分析和安定分析對(duì)提高其安全性能和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益具有重要的工程意義，但目前復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)安定分析是一個(gè)尚未完全解決的難題。本文將基于安定上限定理的線性匹配法運(yùn)用于復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)中，拓寬了該方法的工程適用性，并對(duì)某閉式和半開式葉輪進(jìn)行了極限和安定分析，主要研究內(nèi)容包括以下幾方面：
　?。?）基于有限元分析軟件 ABAQUS平臺(tái)，研究建立面向三維結(jié)構(gòu)的線性匹配法（Linear Matching Met

2、hod，LMM）流程并編制出通用計(jì)算程序。分別對(duì)雙向拉伸帶孔方板和拉力彎矩聯(lián)合作用懸臂梁進(jìn)行極限和安定分析，通過對(duì)比分析驗(yàn)證了該算法的有效性；將帶孔方板用不同單元類型求解的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，研究不同單元類型的選擇對(duì)求解結(jié)果的影響，證明了線性匹配算法對(duì)于三維實(shí)體單元的適用性；將帶孔方板用相同單元類型不同網(wǎng)格密度計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行比較，分析了線性匹配算法的網(wǎng)格收斂性。
　?。?）對(duì)閉式和半開式葉輪進(jìn)行極限和安定分析，得到離心力載荷作用下葉輪的

3、極限轉(zhuǎn)速和安定轉(zhuǎn)速；對(duì)比線性匹配法與彈塑性增量法、逐步循環(huán)分析方法和2彈性極限載荷方法的求解結(jié)果，證明了線性匹配算法計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，驗(yàn)證了該算法對(duì)復(fù)雜三維實(shí)體結(jié)構(gòu)的適用性；通過對(duì)比不同求解方法的計(jì)算時(shí)間，驗(yàn)證了線性匹配算法的高效性；針對(duì)離心力和軸孔均布內(nèi)壓共同作用的工況，分別求解了閉式和半開式葉輪的安定載荷域。
　?。?）葉輪的屈服面積比是衡量葉輪結(jié)構(gòu)安全狀態(tài)的重要指標(biāo)。計(jì)算離心力載荷作用下閉式和半開式葉輪的屈服面積比，分析其隨