创建压缩机叶片有限元分析模型的方法

压缩机叶片是由复杂的自由曲面包络而成的零件,在对其进行有限元分析之前需建立CAD实体模型。针对常规建模方法中CAD模型转化为CAE模型所出现的问题,提出在建立叶片的CAD实体模型前,先对叶片截面型线内、外弧的型值点进行预处理,并将叶片各截面型线分成多段,从而建立面向有限元分析的CAD实体模型。建立的叶片实体模型通过标准图形接口和专用数据接口传递,结果表明除IGES格式外,其他均能较好导入ANSYS软件中,其中以Parasolid格式和Pro/E接口为最佳。通过采用该方法,对某型号的压缩机叶片进行有限元建模,可以很好地实现在CAD下所建实体模型转化为有限元分析所需要的几何模型。     

建立透平叶片有限元分析模型的关键技术

针对在CAD下建立的实体模型转化为CAE模型所出现的问题,提出了将叶片各截面型线分成多段,以建立带多条边界曲线的实体模型,再用CAD＆CAE之间的标准图形接口和专用数据接口传递所建模型,最后采用该方法对某型号的压缩机叶片进行建模和应力分析。结果表明,该方法可以很好地实现在CAD下所建实体模型转化为有限元分析所需要的几何模型。     

表面积灰的TRT叶片有限元分析模型建立

高炉煤气余压透平发电装置中的叶片工作环境恶劣,表面容易产生积灰,从而改变了叶片原有的特性设计参数,诸如刚度、重心、质量和固有频率等。要对表面附着积灰的叶片进行力学性能分析,应先建立积灰后叶片的几何模型和有限元分析模型。本文提出了在获得ANSYS软件下叶片实体几何模型的基础上,考虑到其复杂性,为了很好地对叶片进行离散,采用三维实体单元Solid187对叶片进行网格划分。同时为了可以确保计算精度,将叶片分割成叶形和叶根2部分,分别对其划分网格,然后再总合成一个实体。最后确定了计算模型的边界约束条件,分析结果对实际生产具有一定的指导意义。     

轴流式水轮机叶片刚度和强度有限元分析

轴流式水轮机转轮叶片进出口边与枢轴法兰连接的根部易出现应力集中。本文利用ANSYS有限元计算程序对某轴流式水轮机叶片的刚度和强度进行详细的计算分析，提出开应力缓冲槽的改进方案，并进一步探讨应力缓冲槽的形状、大小对降低应力集中效果的影响；在此基础上，提出加大叶片与法兰交接处过渡圆弧的改型方案，对改型前后叶片的应力、变形及模态分析表明，改型后的叶片应力集中显著改善，刚度和固有频率变化较小。     

混凝土搅拌车搅拌叶片的有限元分析

利用ANSYS软件对混凝土搅拌车的搅拌叶片结构进行动力学建模和有限元分析，以满足材料强度、刚度使用要求。在有限元分析基础上。通过模态分析验证有限元分析结果，为今后混凝土搅拌丰搅拌叶片的结构改进提供必要的理论和技术依据。     

轴流式压缩机叶片振动特性及固有频率分析

以轴流压缩机动叶片为研究对象,分析了轴流式压缩机叶片的动态特性。对叶片进行模态分析,计算得到其静频值、动频值及其相应振型。发现叶片在各个转速下的动频值与静频值相差很小,说明离心初应力对叶片的振动特性影响很小,这是因为离心力产生的预应力仅仅分布在叶根榫槽处。并将模态计算得到的转速1000-3000r／min的动频绘制成Campbell图,通过对Campbell图进行分析及共振安全率的计算发现,叶片存在2个共振点,必须对其进行调频。     

重型燃气轮机透平叶片轮盘结构的振动有限元分析

针对某重型燃机透平叶片-轮盘结构,建立了以六面体网格为主体的有限元模型,计算并分析了叶片-轮盘结构的耦合振动特性,以及叶根刚度和高温对计算结果的影响.根据计算结果绘制了叶片-轮盘结构的三重点共振图,考察了该结构在高温条件下的振动安全性.     

基于Abaqus的大型风力机叶片有限元分析

研究了大型风力机叶片有限元模型建立的方法及对叶片进行了静力学和动力学分析。首先将由Pro/E绘制好的叶片实体模型导入Abaqus中,利用Abaqus对叶片进行划分网格、定义材料属性以及确定边界条件及施加载荷,完成叶片有限元模型的建立;然后对叶片进行模态分析、抵抗50年一遇暴风及额定工作状态下的静力学分析,得出叶片的前十阶频率、振型和各工况下的最大应力及其所在位置。通过分析表明叶片的静力学和动力学性能均符合设计要求,可以对叶片进行后续的研究。     

螺旋叶片式压缩机叶片受力分析

介绍了螺旋叶片压缩机的基本结构和压缩原理；在幂函数叶片型线的基础上对叶片的受力及其随转角的变化趋势做了详细的分析，并利用计算机编程进行了实例计算。     

大型轴流压缩机焊接机壳的静态有限元分析

在建立大型轴流压缩机焊接机壳有限元模型的基础上,对联接螺栓台阶面与上机壳法兰面和上下机壳法兰面之间的接触问题,以及螺栓的预紧问题进行了处理,应用有限元分析软件对模型进行了分析计算.结果表明,所设计焊接机壳静态下的应力和变形均在允许范围内.可进一步对焊接机壳进行动态特性分析,以便为改进设计提供更可靠的理论依据.     

金属陶瓷可转位刀片的有限元分析

采用有限元法，建立金属陶瓷可转位刀片复杂结构的三维有限元模型，加载求解，进行位移场和应力场分析，计算出刀具的最大位移、应力、应变等，以进行金属陶瓷可转位刀具的抗弯强度和抗压强度校核，可有利于对切削过程中的力学特性进行深入研究，为金属陶瓷可转位刀具的设计提供理论基础。     

大型离心式压缩机铸造机壳的静态有限元分析

为了给某型号离心式压缩机铸造机壳改进设计提供理论依据,对其进行了静态有限元分析,并针对机壳模型特征繁多、曲面复杂,网格划分不易,致使有限元分析不能进行的问题提出了具体解决方法。结果表明了该方法的可行性,可应用于其它铸造机壳或焊接机壳的静态有限元分析中,为分析节省时间,提高效率。     

大型轴流压缩机焊接机壳的动态特性分析

根据轴流压缩机的运行特性及工况条件,用有限元法对大型轴流压缩机焊接机壳进行了动态特性分析,获得了机壳的各阶固有频率和振型,明确了焊接机壳的薄弱环节.通过热稳态及瞬态动力学有限元分析,得到了焊接机壳的温度、应力和变形分布云图,以及危险区域的瞬态应力和变形曲线.提出了焊接机壳的改进方案,通过分析比较取得了改进参数,并验证了其合理性.     

Elastic deformation of a fixture and turbine blades system based on finite element analysis

Finite element analysis (FEA) has been used to recapitulate the interactions between fixtures and components over the last decade. Most of the researches were focussed on the 3-2-1 fixture for components with regular geometry using point-to-point contact elements, where the fixture element is represented by a point-contacting component. Due to predicable behaviour of the fixture–component pair, such a point-to-point contact representation may be sufficient. However, when components with complex geometry, e.g. B-spline surfaces, which are widely used in the automotive and aero-engine industries, are of interest, the point-to-point method can no longer be satisfactory. This paper proposes a method of FEA on a system of a fixture and turbine blades by considering the complex contact geometry and complicated contact status of fixture–component pairs using surface-to-surface contact elements. A complete procedure of FEA modelling including geometry simplification, contact modelling, stiffness of locators, mesh generation, boundary condition and loading sequence is explained in detail. Having verified the FEA prediction of the elastic deformation with the displacement of the workpiece measured by coordinate measurement machines (CMMs), the influential factors of deformation, such as friction and machining directions, are analysed.     

有限元的因次分析法

利用因次分析法对用有限元法所分析的结构进行分析,求得了模型和原型之间相似准则,对于同种材料的结构,当结构几何比为λl,外加动载荷之比为λl^2,振动频率之比为时1／λl,结构满足相似准则,则结构的振动加速度之比为1／λl,辐射声功率之比为λl^2。     

浅析COSMOSWORKS在有限元分析中的应用

主要介绍了COSMOSWORKS有限元分析软件的特点、功能及其与其他有限元分析软件的比较,最后还对COSMOSWORKS做了工程实例分析。     

修井机车架有限元分析

根据修井机使用的环境、配套设备的尺寸要求及交通运输车辆国标对修井机车体进行了整体设计,包括汽车型式、主要尺寸和参数的设计。利用SolidWorks三维建模软件建立车架的仿真模型。根据平衡悬架的性能,建立了平衡悬架的三种模型并分析了三种模型的瞬态动响应特性,找到最符合平衡悬架特性的模型。应用有限元分析软件ANSYS对车架进行简化并与平衡悬架进行结构静力学联合仿真,校核设计的车架是否符合修井机的使用要求。     

鼓形齿接触应力的有限元分析

通过对鼓形齿加工原理的分析,在ANSYS中对某型鼓形齿联轴器轮齿建立计算模型,采用ANSYS面-面接触单元对联轴器内外齿啮合情况进行了接触分析,得出了鼓形齿接触应力分布特性,校核了其接触强度。并与传统的计算公式结果作出对比,修正了传统的计算公式,使之能满足工程计算的要求。     

低压压气机转子叶片振动特性计算与分析

利用优化的八节点超参数单元法对某型发动机低压压气机转子叶片的振动特性进行了计算分析,并结合转子结构和发动机工作状态深入分析了可能发生的危险共振情况,发现第二级转子叶片抗振性能不好,为转子叶片的在线监测与故障预报提供了重要依据。