基于ADAMS的蓝莓采摘机构设计与仿真.pdf

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1、·机械研究与应用·2015年第4期(第28卷，总第138期)研究与分析离心式叶轮的概率失效分析张昭，田宇，张元良。，张洪武(1．大连理工大学运载工程与力学学部工业装备结构分析国家重点实验室工程力学系，辽宁大连116024；2．大连理工大学机械工程与材料能源学部机械工程学院，辽宁大连116024)摘要：以概率论和断裂力学为基础，考虑参数的不确定性和随机性，应用蒙特卡洛方法对再制造叶轮的疲劳寿命进行分析。结果表明，采用蒙特卡洛方法进行的一定可靠度和置信度下的寿命预测反映了参数的不确定性，较传统的断裂力学计算结果更安全

2、；初始裂纹尺寸、断裂韧性、变异系数、气动载荷对疲劳扩展寿命的影响较大；将概率断裂力学应用于叶轮的疲劳寿命预测中，为相关叶轮的设计、检修提供了参考。关键词：概率断裂力学；叶轮；蒙特卡洛法；疲劳寿命中图分类号：TH452文献标志码：A文章编号：1007—4414(2015)04—0001—05ProbabilityFailureAnalysisoftheCentrifugalImpellerZHANGZhao，TIANYu，ZHANGYuan—liang，ZHANGHong—WU(J．StateKeyLaborato

3、ryofStructuralAnalysisforIndustrialEquipment，Depa~memofEngineenngMechanics，FacultyofVehicleEngineeringandMechanics，DalianUniversityofTechnology，DalianLiaoning116024，China；2．SchoolofMechanicalEngineering，FacultyofMechanicalEngineering，MaterialsandEnergy，Dalian

4、UniversityofTechnology，Dalianl~aoning116024，China)Abstract：ThefatiguelifeoftheremanufacturingimpellercanbepredictedbyusingtheMonteCarlo(M-C)methodandtheProbabilisticFractureMechanics(PFM)withconsiderationoftheuncertaintyandtherandomnessoftheparameters．Results

5、indicatethattheM—CmethodwithPFMmethodismorereliableandsaferforthedesignoftheimpellerwithcomparisontothetraditionalfracturemechanicsmethod．Theinitialcracklength，thefracturetoughness，thecoefficientofvariationandaerody—namicforcescansignificantlyaffecttheremaini

6、ngfatiguelifeoftheimpeller．PFMisappliedtothefatiguelifepredictionoftheimpellerandprovidesreferencefordesignandmaintenanceoftheimpeller．Keywords：PFM；impeller；M-Cmethod；fatiguehfe0引言等研究了蒸汽机叶轮叶片失效的原因，得出叶轮失效离心压缩机被广泛地应用于石油、能源电力、化是由材料缺陷和超速加载引起的；刘明霞[等采用工等众多领域中，具有很高的

7、回收利用价值和再制造金相检测手段检测失效叶轮的焊接接头并模拟计算，潜力。随着国家可持续发展战略的推进，再制造结果表明应力集中加速了裂纹的扩展及失稳，造成产压缩机的研究越来越受到关注。再制造叶轮是再制品的结构失效；Chtivez_8等以哥伦比亚的一个水电站造压缩机的核心部件，再制造后的叶轮能否满足新的用叶轮为背景，对叶轮进行了失效分析，结果表明材生命周期、能否有足够的服役安全性能是叶轮再制造料存在初始缺陷，在焊接残余应力和离心力的共同作的关键J。因此，再制造叶轮服役寿命预测具有迫用下发生疲劳失效；Nie_9等对失效

8、的离心压缩机焊切性和现实意义。接叶轮进行了分析，提出了提高叶轮可靠性的措施；对叶轮的疲劳分析，国内外的学者们做了大量的Ejaz。。等对离心叶轮进行了失效分析，发现叶片根研究。等运用有限元方法和计算流体动力学方部的裂纹在高周疲劳下传播导致叶轮失效。目前，对法预测轴流式叶轮叶片的疲劳寿命，提出了气动载荷叶轮的疲劳失效分析已有大量有意义的工作，大部分和离心力载荷相结合的方法；S