流体机械

2017, v.45;No.536(02) 17-21

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复合材料离心叶轮应力和振动有限元计算与分析
Calculation and Aanalysis of Stress and Vibration for Composite Centrifugal Impellers by Using Finite Elements Method

黄文俊;陈启明;饶杰;常超;于跃平;朱晓农;

摘要(Abstract):

采用有限元方法,首先对钢制离心叶轮工作时在离心力作用下的应力进行了计算和分析。在此基础上,对复合材料离心叶轮在离心力载荷条件下的最大应力和固有频率进行了计算评估。预测纤维复合材料层压结构极限强度对叶轮安全设计和轻量化设计是至关重要的,失效判定采用Tsai-Wu失效准则,为避免因共振使叶轮设计寿命明显降低,计算了叶轮的固有频率和模态振型以分析其动态特性。结果表明,复合材料碳纤维/环氧树脂可承受叶轮线速度在605m/s运行时的应力,在风机启停工作转速范围内没有共振转速相匹配。本文研究结果为纤维增强复合材料风机叶轮的设计及应用奠定了基础。

关键词(KeyWords): 离心风机;复合材料;叶轮;应力;振动;有限元

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 安徽省自然科学基金资助项目(1408085MKL58);; 合肥通用机械研究院青年科技基金项目(2013010656)

作者(Author): 黄文俊;陈启明;饶杰;常超;于跃平;朱晓农;

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