涡轮冷却叶片参数化建模方法

针对航空发动机涡轮冷却叶片结构复杂、设计难度高的问题,采用UG/API的特征参数化建模技术与数学解析相结合的方法,建立了面向工程的流程化先进涡轮冷却叶片模块式参数化建模系统。从特征与参数的角度,对涡轮冷却叶片进行了叶身外形特征、内部冷却特征以及独立附属结构特征的划分。给出了叶身外形、榫头、缘板和叶身内形以及以其为基体的换热肋片、隔肋、扰流柱特征的详细参数化建模过程及设计实例,提高了涡轮冷却叶片设计效率。     

基于NURBS的涡轮叶片参数化设计

在分析叶片翼型的基础上,给出了一种叶片参数化设计的方法.该方法运用NURBS进行翼型模板的定义,并根据叶片翼型弦长、安放角、叶片半径、翼型模板等参数进行叶片翼型数据的自动计算,求得各截面控制顶点的实际坐标,叶片参数化设计系统自动生成叶片的三维模型,实现了叶片的参数化设计,提高了设计的灵活性,为后序的分析和加工提供了有力支持.     

某气冷涡轮叶片的有限元分析

利用编制的前处理程序，建立了具有三大异型孔的带冠叶片的有限元计算模型。应用有限元软件ＡＬＧＯＲ、ＡＢＡＱＵＳ计算了具有异形孔的带榫叶片模型的热弹性应力与位移。利用编制的后处理程序对计算结果作了全面分析，得出了叶片的初步静强度结论。同时，对在高速高温下三维块单元计算中的问题如约束的选择、材质随温度的变化、边界元的加入等进行了研究。     

航发叶片有限元建模与罩量优化设计系统开发

以ANSYS为计算分析平台,开发了叶片有限元建模与罩量优化设计系统。该系统将叶片的罩量设计理论、有限元数值计算方法以及现代优化设计技术结合起来,形成了叶片有限元建模与罩量优化设计平台,为叶片的快速有限元建模和罩量优化设计提供了一个强有力的高效设计工具。     

风电叶片三维参数建模及振动分析

利用目前风力机叶片设计普遍采用的优化设计方法Wilson设计方法,通过MATLAB编程,开发了小型叶片气动设计的应用程序,并利用该程序设计了一台3kW小型水平轴风力机叶片.采用MATLAB和ANSYS共同建立了风力机叶片三维有限元参数模型,MATLAB编制的建模程序提高了初期设计效率,缩短了ANSYS分析前处理时间.在此基础上进行了叶片固有振动特性计算,分析了叶片的振动特性及其与结构参数之间的关系,分析方法和结果对风电叶片的结构设计和动力分析有一定的参考价值.     

增压器涡轮叶片设计及模态分析

本篇文章介绍了内燃机径流式废气涡轮增压器叶片三维设计方案及有限元分析。该涡轮叶片采用经验设计法进行设计,通过CAD和PRO/E等三维建模软件绘出其工程图,并导入ANSYS对其进行有限元网格剖分,再加载边界条件对其进行模态分析,以确保符合材料的热强度,有足够的强度和刚度,具有良好的工艺性。对于分析叶片的变形原因具有一定的参考价值。     

基于Pro/E的钻井涡轮叶片造型设计

针对涡轮叶片复杂的型线造型,探讨了利用Pro/E进行建模的方法,根据现有的几种设计方法提出不同的造型方案。对不同的造型方案进行了比较,最后对生成的实体表面进行了曲面分析。     

井下涡轮发电机涡轮建模研究

介绍了在LWD、MWD中井下涡轮发电机的作用及工作原理,研究了涡轮发电机液力元件涡轮的不同叶片形式对应的模型,指出了一种效率高的新型涡轮模型的叶片特点,提出涡轮工作效率的关键参数及影响因子,总结出通过调整影响因子进行涡轮参数化建模的方法,实现了基于MATLAB和Pro/E结合对涡轮的快速准确建模,说明了关键函数程序语句及数据处理方法,提高了建模效率和模型数据的准确性。     

涡轮叶片-盘振动特性试验装置强度分析

介绍了涡轮叶片-盘振动特性试验设施的结构特点,分析其载荷传递方式.通过有限元建模分别进行了榫槽静力分析、加载螺纹静/动强度校核、带叶片的试验设施动力学固有特性分析和频率响应分析.根据频率响应分析的结果可以得到,叶片的固有振型能够在试验中被振动台激起,试验设施不会影响叶片振动特性的测试.     

涡轮叶片三维温度场耦合计算

利用接口程序,将西北工业大学自行开发的空气系统流动换热计算程序、涡轮叶片外换热计算程序与商用软件Ansys12.0中的导热计算模块有机集成,实现了涡轮叶片内外表面对流换热与固体导热的耦合计算,从而快速获得涡轮叶片的三维温度场分布。通过计算结果与实验数据的对比分析,验证了所使用计算方法的准确性。所提出的计算方法,可以快速并准确地获得涡轮叶片的三维温度场,对涡轮叶片冷却结构的设计和优化具有重要的工程应用价值。     

风力发电机叶片振动特性有限元分析

风力发电机叶片是一种细长的弹性体结构,运行时容易发生振动和变形,严重影响风力发电机的平稳运行。运用有限元数值方法研究风力机叶片的振动特性,利用模态分析法研究了叶片的静频和动频特性,获得了叶片的前6阶振动频率和相应振型。表明挥舞和摆阵是叶片的主要振动形式;在一定来流风速和转速作用下对叶片进行有预应力的振动特性分析,获得了风速与转速的变化对叶片振动频率的影响规律。利用谐响应分析法研究在最大风压与转速作用下叶片的振动特性,获得了最大受迫载荷作用下,叶片位移频率响应的变化规律。     

透平叶片在气热固耦合场下的热变形分析

叶片尺寸对涡轮机的工作效率影响很大,为了研究透平叶片在复杂工况下的热变形,建立了气-热-固耦合模型。通过改变冷却工质比,获得一系列的三维温度场和热变形分布。结果表明:叶片的热变形整体表现为从压力面向吸力面弯曲,纵向热膨胀显著,横向的变形较小,最大变形位于叶顶前缘。随着叶片表面温度降低,热变形对温度敏感度变差。在高温段可用纵向变形来近似代替叶片总变形。该模型可预测叶片热变形,为叶片尺寸设计和型面尺寸校正提供参考数据。     

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。     

涡轮式粉碎机涡轮的有限元分析

涡轮粉碎机是一种广泛用于饲料、药材、食品的粉碎机械,其涡轮的转速较高,安全隐患大。论文以SWLF涡轮粉碎机的涡轮为研究对象,建立涡轮的参数模型,并将其导入到ANSYS Workbench中,在ANSYS Workbench中对其进行了静力学分析和预应力模态分析。分析结果表明:涡轮的最大应力为350.32Mpa,其小于材料的屈服强度372Mpa;涡轮产生的干扰频率为100Hz,不在发生共振的模态振频范围内,不会发生共振现象,保证了涡轮粉碎机的运行安全。     

复合材料风力机叶片的有限元建模

给出了直接应用ANSYS软件对复合材料风力机叶片建立有限元模型的方法,介绍了通过ANSYS的GUI操作界面的建模过程及步骤。直接用ANSYS建立模型避免了Pro/E、Solidworks、UG等三维软件与有限元软件相互转化的过程中数据丢失,实体失真等现象,更真实更准确地反映了复合材料叶片的实际结构性能。     

基于ANSYS的航空发动机涡轮叶片有限元仿真

针对航空发动机涡轮叶片服役时工况恶劣,难以测量其应力、应变的现状,通过分析涡轮叶片工作时的物理场环境,利用CFX对叶片流场进行气动分析,在此基础之上,通过ANSYS Workbench进行叶片典型工况下气、热、固多场耦合仿真计算,得到涡轮叶片叶身部分在典型工况下的应力、应变及形变云图,最后将仿真结果与理论计算及叶片实际工作情况进行对比,证明仿真结果具有一定的准确性,其结果可为航空发动机涡轮叶片的结构设计及寿命预测提供数据参考.     

大型风力发电机冷却结构的有限元分析

通过对已有大型风机齿轮箱水冷结构强度进行有限元分析,发现了结构设计中存在的不足,并按照GL2010规范设计了新的水冷结构,满足了设计认证要求。     

航天发动机涡轮有限元结构和疲劳分析

运用Nastrsan对航天发动机涡轮进行有限元计算分析,得出应力屈服最先发生在涡轮与叶片交汇处、过渡曲线区域是疲劳损伤危险区域的结论,并给出15个疲劳损伤最危单元点,为提高发动机涡轮寿命提供了新的研究方法和参考依据.     

航天发动机涡轮有限元结构和疲劳分析

运用Nastrsan对航天发动机涡轮进行有限元计算分析,得出应力屈服最先发生在涡轮与叶片交汇处、过渡曲线区域是疲劳损伤危险区域的结论,并给出15个疲劳损伤最危单元点,为提高发动机涡轮寿命提供了新的研究方法和参考依据。