离心压缩机叶轮静强度校核方法研究

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1、？－ｖ－ｉ＝中Ｔ？ｉ：Ｉ＿＿‘？？：－；－：，，．？．．一犬ｉｌ裡－大ＤＡＬｉＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨｆ＾ＬＯＧＹ硕士室位文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ离心压缩机叶轮静强度校核方法研究Ｍｉｆ＿＿＿＿学科专业作者姓名Ｍｔｌ＿指导教师关振群教授期２０１５年６月答辩日硕士学位论文离心压缩机叶轮静强度校核方法研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＳｔａｔｉｃＳｔｒｅｎｔｈＶｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄｆｏｒｇＣｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ

2、ＣｏｍｐｒｅｓｓｏｒＩｍｐｅｌｌｅｒ作者姓名：李讳曼学科、专业：工程力学学号：２１２０３０５０指导教师：关振群．完成日期：２０１５５大理工犬旁ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中巳经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均巳在论文中做了明确的说明

3、并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：离心式压縮机叶轮静强磨桉核方法研究作者签名：泰斗日期：年‘月ｆ大连理工大学硕士学位论文摘要离心式压缩机通常是企业中占据着核心地位。叶轮是压缩机的重要构件，它的安全一性通常是企业关注的重点．。国内外系列叶轮结构破坏引起的重大事故表明叶轮强度校核方法亟需改进。叶轮结构的复杂性、荷载的多样性以及其实际工作环境的不确定性为叶轮的校核工作增添了诸多困难一。些大型机械企业结合叶轮的生产工艺和工作条件制定了叶轮的校核规范一，但其中关于静强度校核部分规定不统，目前机械行业仍然没有

4、一套完整的公认的叶轮静强度校核规范。本文主要以国产大型离心压缩机的叶轮为对象，以建立可靠的可行性高的叶轮分析流程及静校核准则为目的进行了一系列的研究，细致分析了叶轮校核过程中存在的问，。题，改进静强度校核方法进而确定更加详细且适用性强的叶轮校核规范对叶轮有限元建模方法进行详细介绍，并针对叶轮建模过程中对于是否添加前缘圆角的争议分别计算了有前缘圆角和无前缘圆角的叶轮，讨论前缘圆角的必要性。针对叶轮的特征尺寸定义三种疏密度的网格尺寸，利用这三种网格尺寸划分叶轮网格并提交计算，同时考虑计算量和计算精度，依据计算结果确定合适的网格尺寸定义方法。在真实应力应

5、变曲线的基础上提出等价于真实应力应变曲线的多线性材料曲线以及内包络、折中和外包络三种双线性简化曲线；将三种双线性简化曲线与多线性材料曲线弹塑性计算结果对比发现双线性简化材料曲线的折点的提高改变了结构安定性校核的结果。在叶轮校核计算的探索过程中提出新的叶轮安全性指标—屈服面积比。叶轮屈服面积比是指叶轮在某工作转速下进入塑性部分的表面积与叶轮整体表面积的比。计算不同形状的叶轮的屈服面积，改变校核过程中的网格尺寸以探索屈服面积比对网格的敏感性；对极限荷载和强度极限已知的材料改变其切线模量观察叶轮屈服面积比的变化。计算发现，屈服面积比对于网格的敏感性低，改变切线

6、模量对其影响小。针对多个叶轮模型进行计算，总结得出叶轮刚进入塑性区域时屈服面积比增长缓慢，随着工作转速的提高，叶轮屈服面积比的增长速度也越来越快，最终表现出线性增长趋势。关键词：叶轮；强度校核；弹塑性；屈服面积；－－Ｉ离心压縮机叶轮强度校核规范研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＳｔｒｅｎｇｔｈＶｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄｆｏｒＣｅｎｔｒｉｆｕａｌＣｏｍｒｅｓｓｏｒＩｍｅｌｌｅｒｇｐｐＡｂｓｔｒａｃｔＣｅｎｔｒｉｆｕｇａｌｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄａｓｅｎｅｒｇｙｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｄｅｖｉｃｅｉ

7、ｎａｒｅａｓｓｕｃｈａｓｔｈｅｔｒａｎｓｏｒｔａｔｉｏｎｅｎｅｒａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｏｍｅｓｎｉｆｉｃａｎａｃｃｉｄｅｎｔｓｃａｕｓｅｄｂｈｅｆａｉｌｕｒｅｏｆｈｅｐ，ｇｙ．Ｓｉｇｔｙｔｔｉｍｐｅｌｌｅｒｓｍａｋｅｅｏｌｅｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｓｔｒｅｎｔｈｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｆｏｒｉｍｅｌｌｅｒｓｓｈｏｕｌｄｂｅａｉｄｍｏｒｅｐｐｇｐｐａｔｅｎｔｉｏｎ．Ｔｈｅｃｏｍｌｅｘｉｔｏｆｓｔｒｕｃｔ