單級離心泵葉輪在干式狀態(tài)下的模態(tài)分析及試驗研究
發(fā)布時間:2019-08-01 07:32
【摘要】:葉輪等動力機械部件在外部激勵或自身動力作用下較易發(fā)生振動,為避免造成疲勞損傷或結構破壞等不良后果,深入分析其振動特性尤為重要。以干式狀態(tài)下的XA100/32型單級離心泵葉輪為研究對象,有機地結合ANSYS Workbench協(xié)同仿真平臺、德國BBM振動測試分析系統(tǒng)和LMS Test.lab實驗模態(tài)分析軟件進行了仿真模態(tài)和試驗模態(tài)分析,分別得到該葉輪自由狀態(tài)下前六階固有頻率和振型,兩種方法的固有頻率相對誤差基本在10%以內。
【圖文】:
協(xié)同仿真平臺來對離心泵進行自由狀態(tài)下的模態(tài)仿真,過程如下:首先通過Pro/E5.0建立葉輪固體的三維模型,,然后采用ANSYSWorkbench自帶的網(wǎng)格劃分模塊對其進行網(wǎng)格劃分,最后在ANSYSWorkbench平臺下的Modal模塊進行模態(tài)的求解。1.2.1葉輪固體模型的建立及網(wǎng)格劃分本文選用材料為HT200、干式狀態(tài)下XA100/32型單級離心泵葉輪為研究對象,其材料特性如表1所示。表1葉輪材料特性Tab.1Materialcharacteristicsofimpeller密度ρ/(kg·m-3)泊松比μ/無量綱彈性模量E/GPa抗拉強度/MPa72000.28110240圖1為離心泵葉輪實體模型,在進行網(wǎng)格劃分時,離心泵葉輪結構模型較為復雜,故選用系統(tǒng)自帶并且適應性好的自動劃分網(wǎng)格法,即利用Pro/E與ANSYSWorkbench的接口將葉輪造型導入軟件中,插入自動劃分網(wǎng)格的方法。最終生成的葉輪實體總網(wǎng)格數(shù)為125234,節(jié)點數(shù)為222502。葉輪網(wǎng)格劃分的結果如圖2所示。圖1葉輪實體三維模型Fig.13Dmodelofimpellersolid圖2葉輪實體網(wǎng)格劃分圖Fig.2Meshdiagramofimpellersolid1.2.2仿真計算結果分析仿真計算采用ANSYSWorkbench協(xié)同仿真平臺中的Modal模塊求解葉輪在自由狀態(tài)下的模態(tài),葉輪的前六階固有頻率和最大振幅值如表2所示,葉輪前六階的振型如圖3所示。表2葉輪的仿真模態(tài)結果Tab.2Simulationmodalresultsofimpeller階數(shù)固有頻率/Hz最大振幅/mm12002.835.0922003.338.2733035.249.8643161.059.9653239.673.2663239.964.66186單級離心泵葉輪在干式狀態(tài)下的模態(tài)分析及試驗研究王學謙黃思張雪嬌等
⒏墑階刺嚓
本文編號:2521621
【圖文】:
協(xié)同仿真平臺來對離心泵進行自由狀態(tài)下的模態(tài)仿真,過程如下:首先通過Pro/E5.0建立葉輪固體的三維模型,,然后采用ANSYSWorkbench自帶的網(wǎng)格劃分模塊對其進行網(wǎng)格劃分,最后在ANSYSWorkbench平臺下的Modal模塊進行模態(tài)的求解。1.2.1葉輪固體模型的建立及網(wǎng)格劃分本文選用材料為HT200、干式狀態(tài)下XA100/32型單級離心泵葉輪為研究對象,其材料特性如表1所示。表1葉輪材料特性Tab.1Materialcharacteristicsofimpeller密度ρ/(kg·m-3)泊松比μ/無量綱彈性模量E/GPa抗拉強度/MPa72000.28110240圖1為離心泵葉輪實體模型,在進行網(wǎng)格劃分時,離心泵葉輪結構模型較為復雜,故選用系統(tǒng)自帶并且適應性好的自動劃分網(wǎng)格法,即利用Pro/E與ANSYSWorkbench的接口將葉輪造型導入軟件中,插入自動劃分網(wǎng)格的方法。最終生成的葉輪實體總網(wǎng)格數(shù)為125234,節(jié)點數(shù)為222502。葉輪網(wǎng)格劃分的結果如圖2所示。圖1葉輪實體三維模型Fig.13Dmodelofimpellersolid圖2葉輪實體網(wǎng)格劃分圖Fig.2Meshdiagramofimpellersolid1.2.2仿真計算結果分析仿真計算采用ANSYSWorkbench協(xié)同仿真平臺中的Modal模塊求解葉輪在自由狀態(tài)下的模態(tài),葉輪的前六階固有頻率和最大振幅值如表2所示,葉輪前六階的振型如圖3所示。表2葉輪的仿真模態(tài)結果Tab.2Simulationmodalresultsofimpeller階數(shù)固有頻率/Hz最大振幅/mm12002.835.0922003.338.2733035.249.8643161.059.9653239.673.2663239.964.66186單級離心泵葉輪在干式狀態(tài)下的模態(tài)分析及試驗研究王學謙黃思張雪嬌等
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