本文關(guān)鍵詞：離心壓縮機再制造閉式葉輪強度分析及壽命預(yù)估，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：離心壓縮機在我國的應(yīng)用極其廣泛,其核心功能部件葉輪的工作環(huán)境和承載情況復(fù)雜,葉輪極易發(fā)生失效現(xiàn)象。離心壓縮機葉輪再制造是基于先進再制造修復(fù)技術(shù)的葉輪制造新模式,能充分利用失效葉輪的價值,符合我國發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、構(gòu)建資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的戰(zhàn)略需要。對離心壓縮機再制造葉輪載荷的分析和剩余壽命的預(yù)估是確保再制造葉輪安全工作的重要研究手段。本文結(jié)合國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973計劃)項目“機械裝備再制造的基礎(chǔ)科學(xué)問題”及高等學(xué)校博士學(xué)科點專項科研基金課題“再制造機械零部件服役壽命演變機理及預(yù)估方法研究”,在再制造機械零部件服役壽命的現(xiàn)行研究基礎(chǔ)上,利用有限元方法進行離心壓縮機再制造閉式葉輪的強度分析和壽命預(yù)估,為閉式葉輪再制造及安全服役提供依據(jù)。首先,根據(jù)有限元基本思想和求解步驟,結(jié)合對離心壓縮機再制造閉式葉輪分析的具體過程,提出了再制造閉式葉輪的有限元強度分析方法。綜合考慮再制造閉式葉輪的工作可靠性,提出了基于Fe-safe疲勞分析軟件的有限元疲勞分析方法,給出了針對再制造閉式葉輪的疲勞壽命分析流程。其次,選取某離心壓縮機閉式葉輪的缺口特征進行再制造修復(fù),建立再制造閉式葉輪三維模型;提出具有普遍適用性的分塊結(jié)構(gòu)化映射方法,基于此方法對再制造閉式葉輪進行六面體有限元網(wǎng)格劃分,葉輪整體網(wǎng)格及再制造區(qū)域的網(wǎng)格分布均勻,質(zhì)量良好。再次,利用有限元分析軟件對再制造閉式葉輪的強度進行離心力、氣動力、裝配應(yīng)力和預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析,研究再制造工藝對閉式葉輪結(jié)構(gòu)強度的影響,確保再制造閉式葉輪靜強度和動強度都滿足強度要求,保證其安全可靠運轉(zhuǎn)。最后,根據(jù)再制造閉式葉輪滿足低應(yīng)力高循環(huán)次數(shù)的高周疲勞特點,選用名義應(yīng)力法對再制造閉式葉輪進行疲勞分析,確定葉輪基體材料FV520B的S-N曲線、載荷譜信息和相應(yīng)的疲勞累計損傷理論,計算其從開始服役到出現(xiàn)疲勞破壞的壽命。
【關(guān)鍵詞】：再制造閉式葉輪 有限元方法 強度分析 疲勞 壽命預(yù)估
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH452
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 論文的選題背景8-10
• 1.1.1 機械裝備再制造的發(fā)展趨勢8-9
• 1.1.2 離心壓縮機及其葉輪9-10
• 1.2 國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢10-13
• 1.2.1 再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展及研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 離心壓縮機葉輪研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 論文的研究意義及課題來源13-14
• 1.3.1 論文研究意義13-14
• 1.3.2 論文課題來源14
• 1.4 論文研究內(nèi)容安排14-16
• 2 再制造閉式葉輪有限元強度分析及壽命預(yù)估方法16-24
• 2.1 有限元分析方法概述16-19
• 2.1.1 有限元法基本思想16-17
• 2.1.2 有限元法基本步驟17-18
• 2.1.3 有限元分析工具18-19
• 2.2 有限元強度分析方法19-20
• 2.3 有限元疲勞壽命分析方法20-23
• 2.3.1 疲勞基本概念20-21
• 2.3.2 FE-SAFE疲勞分析軟件21-22
• 2.3.3 再制造閉式葉輪有限元疲勞分析流程22-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 3 離心壓縮機再制造閉式葉輪有限元建模24-42
• 3.1 引言24
• 3.2 離心壓縮機再制造閉式葉輪三維建模24-29
• 3.2.1 離心壓縮機再制造閉式葉輪實體模型反求方法24-27
• 3.2.2 離心壓縮機再制造閉式葉輪模型建立27-29
• 3.3 離心壓縮機再制造閉式葉輪網(wǎng)格劃分29-40
• 3.3.1 分塊結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成方法29-32
• 3.3.2 再制造閉式葉輪拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析32-33
• 3.3.3 參數(shù)域規(guī)劃策略33-35
• 3.3.4 再制造閉式葉輪網(wǎng)格生成35-38
• 3.3.5 網(wǎng)格質(zhì)量分析38-40
• 3.4 本章小結(jié)40-42
• 4 離心壓縮機再制造閉式葉輪服役強度分析42-58
• 4.1 離心慣性力分析42-48
• 4.1.1 離心載荷加載與計算42-46
• 4.1.2 超轉(zhuǎn)模擬計算46-48
• 4.2 葉片表面氣動壓力分析48-51
• 4.2.1 氣動應(yīng)力分析計算48-49
• 4.2.2 離心應(yīng)力與氣動應(yīng)力共同作用49-51
• 4.3 再制造閉式葉輪裝配應(yīng)力分析51-54
• 4.3.1 有限元過盈配合算法51-52
• 4.3.2 再制造閉式葉輪裝配應(yīng)力計算52-54
• 4.4 再制造閉式葉輪模態(tài)分析54-55
• 4.5 本章小結(jié)55-58
• 5 離心壓縮機再制造閉式葉輪疲勞壽命預(yù)估58-68
• 5.1 再制造閉式葉輪疲勞壽命估算方法58-59
• 5.2 材料的疲勞特性59-62
• 5.2.1 材料的S-N曲線59-61
• 5.2.2 平均應(yīng)力修正61-62
• 5.3 疲勞累積損傷理論62-65
• 5.4 再制造閉式葉輪疲勞壽命模擬結(jié)果65-66
• 5.5 本章小結(jié)66-68
• 6 結(jié)論與展望68-70
• 致謝70-72
• 參考文獻72-78
• 附錄78
• A. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表或錄用的論文目錄78
• B. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項目78
• C. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間所獲獎勵78

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