粒子分离器涡形叶片金属块撞击损伤研究

研究粒子分离器涡形叶片受外物冲击损伤的规律,提高粒子分离器抗外物损伤设计能力,降低外物对航空涡轮轴发动机安全运行的影响。以冲击动力学为基础,通过冲击损伤试验方法,研究了金属块撞击粒子分离器涡形叶片的过程。采用瞬态响应测试系统,得到了金属块撞击涡形叶片的应变——时间历程;利用三坐标测量仪,获得了涡形叶片金属块撞击后的变形。对金属块撞击粒子分离器涡形叶片进行了数值仿真,对比分析了金属块撞击涡形叶片的试验结果与数值仿真结果。金属块(M6和M8螺栓)以0.2 Ma速度撞击涡形叶片时,涡形叶片的变形较小。     

风筒叶片撞击瞬态响应的数值模拟

应用有限元方法对丢失的失效风机叶片撞击风筒的非线性瞬态响应进行了数值计算研究,模拟了叶片撞击风筒的过程,分析了撞击过程中叶片、风筒的变形、应力与能量变化.结果表明：有限元方法能较好地模拟风机叶片丢失后撞击风筒的过程,该型风机风筒对叶片具有包容性.     

基于遗传算法的平板叶片阻尼识别

航空发动机叶片的阻尼预测对叶片裂纹故障诊断、结构动力学分析等有重要的意义。通过平板叶片振动阻尼测量试验,获取不同平板叶片在不同冲量撞击作用下的振动响应信号,采用基于遗传算法的模型参数辨识方法对其响应信号进行辨识以获取其振动参数。分析结果表明,平板叶片的实测振动信号的振幅及衰减时间随撞击物的冲量变化而变化;对于小阻尼叶片,参数辨识法比一般方法计算的阻尼值更准确;同一叶片受不同冲量作用,其阻尼比保持不变;在相同冲量作用下,随着叶片结构尺寸变化,其阻尼比也相应改变。     

基于有限元法的煤矿用通风机振动响应分析

为了解叶片旋转对风机系统的振动响应问题,采用有限元法建立了风机系统的三维模型,以风机外壳为研究对象,通过网格划分、有限元模态分析得到了风机外壳的固有频率;并以此为基础,采用谐响应分析法,分析了在风机静压作用下风机外壳轴承座处的振动响应。分析结果表明:风机系统在叶片旋转激励下的振动响应较小,风机系统的设计合理,满足振动要求。分析结果为风机外壳的设计与优化以及其他风机的振动分析提供了参考。     

硬体外物撞击叶片的瞬态非线性数值模拟与分析

航空发动机在工作时很容易吸入砂石、机械零件、塑料等硬体外物,撞击风扇和压气机叶片造成损伤。针对此类问题,建立了瞬态非线性数值分析模型,求解叶片在硬体外物撞击下的瞬态动力响应,并分析阻尼系数、外物质量、撞击速度、叶片刚度等因素对结果的影响,得出响应参数随上述变量的变化规律,以期对发动机叶片外物撞击识别和损伤分析评价提供指导和依据。     

防止中小型锅炉脱硫除尘后引风机积灰振动的研究

针对某热电厂进行脱硫除尘一体化改造后出现引风机因叶片积灰产生振动这一情况,提出了在风机内加装喷嘴并用含砂射流吹扫叶片的清灰改造方法。利用Fluent软件对改造前后风机的内部流场进行了数值模拟,基于非稳态算法得到一个叶片的动态吹扫过程,采用拉格朗日颗粒轨道模型模拟了不同细砂量进行吹扫的情况。结果表明:高速含砂气流既可以增大叶片非工作面压力防止积灰,又可以撞击叶片清理已经粘结在叶片的沉积物;含砂率为0.1%时候的吹扫效果最佳。     

风力机叶片截面运动稳定性的数值分析

用数值方法绘出叶片振动的时间位移响应曲线,根据响应曲线得出叶片运行状态,进而确定影响风机叶片气动弹性稳定性的物理因素和关键参数。     

转炉风机叶片表面防腐蚀涂层的试验研究

结合炼钢转炉用风机因炉气而导致叶片磨蚀较快的实际情况，从改善叶片材料的角度出发，采用溶胶一凝胶法制备SiO2涂层用在金属基体上进行试验。结果表明：在金属基体上进行SiO2涂层对金属具有保护作用，可提高金属在酸性条件下的耐腐蚀性。     

外物形状对发动机叶片中残余应力场的影响分析

综合运用显、隐式有限元算法对航空发动机叶片进气边受不同形状外物的撞击进行数值分析,在Ansys/LS-DYNA中进行不同形状外物撞击的瞬态显式分析,然后通过显—隐式算法的转换,获得受不同形状的外物撞击后叶片中的残余应力场分布。结果表明,外物的形状对叶片所受的损伤是有影响的,外物撞击部位的形状越尖锐,撞击叶片后叶片中分布的最大残余拉应力值越大,导致叶片的抗疲劳强度受削弱较大;几何外形相近的外物撞击后,叶片中的残余应力场分布趋势相近。     

风机数值模拟中转速对叶片的影响

基于ANSYS Workbench平台，以某3 MW风电机组为研究对象，在考虑流固耦合作用的情况下建立整机数值模型，分析在不同转速情况下风机叶片的应力及位移情况，总结其规律如下：风机叶片位移、应力在转速低于切入转速以及濒临极限转速时受转速影响较小，而在正常运行阶段则近似线性相关。在转速提升过程中，风机扫掠面积将会逐渐降低。通过拟合曲线反应风机叶片性能，对风机叶片的安全性能进行分析并提供一定建议。