基于气-固耦合的风扇应力分析与结构优化

为解决某装载机工作过程中出现的风扇断裂故障，采用气-固耦合仿真方法，考虑风扇叶片静压及风扇作业旋转离心力影响，对故障风扇进行应力仿真计算。仿真分析结果表明，风扇断裂位置应力较大是风扇断裂的主要原因。对风扇结构进行优化，将轮毂厚度由0.3 mm增加至0.4 mm,并对优化后的风扇进行仿真和市场应用验证。仿真分析显示优化后风扇轮毂最大应力由204.7 MPa下降到141.5 MPa,且市场验证无故障反馈，有效解决了风扇断裂故障。