考慮流固耦合的壓氣機(jī)某級(jí)葉片靜強(qiáng)度分析.pdf

1、葉片作為壓氣機(jī)能量轉(zhuǎn)換的重要零部件,其強(qiáng)度分析的研究一直是國(guó)內(nèi)外葉輪機(jī)械力學(xué)領(lǐng)域關(guān)注的重點(diǎn)。由于其工作狀態(tài)十分復(fù)雜,在高轉(zhuǎn)速運(yùn)行下,葉片既承受巨大的離心力,又要承受氣動(dòng)力,以及工作中產(chǎn)生的彎矩、振動(dòng)等,因而容易發(fā)生各類失效事故。一旦葉片發(fā)生失效甚至斷裂,會(huì)嚴(yán)重威脅到整個(gè)機(jī)組的安全運(yùn)行,甚至可能導(dǎo)致重大事故,造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷害。葉片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響到壓氣機(jī)甚至整個(gè)燃?xì)廨啓C(jī)的安全性、耐久性和可靠性等。由于葉片的結(jié)構(gòu)及負(fù)荷情況

2、十分復(fù)雜,具有高度的耦合性,為得到更加切合實(shí)際的數(shù)值模擬,必須對(duì)其進(jìn)行流固耦合計(jì)算。
　　 本文基于CFD針對(duì)某型地面重型燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)的某級(jí)動(dòng)靜葉進(jìn)行了靜強(qiáng)度分析,考慮到氣動(dòng)載荷和離心載荷的復(fù)合作用,采用ANSYS CFX與ANSYSWorkbench,進(jìn)行了不同工況下單向氣動(dòng)與強(qiáng)度流固耦合分析。根據(jù)結(jié)果,分析了葉片應(yīng)力最大和變形最大的位置及影響葉片強(qiáng)度的主要因素。同時(shí),分析了設(shè)計(jì)工況下葉片分別在氣動(dòng)載荷、離心慣性力載荷和耦合