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离心泵关键结构力学分析及改进研究

王鑫  
【摘要】:泄漏与振动是离心泵常见的问题,对泵的性能有巨大的影响。本论文以离心泵的密封与结构振动为研究内容。 论文介绍了密封与振动的基本理论,并由此引出问题相关主要讨论的两个对象:泵盖与钣金支架。提出通过有限元分析方法研究和解决泵的密封和振动问题。首先介绍了有限元分析理论,基于有限元分析为离心泵的泄漏和振动问题提供解决方案。并通过对比模态测试与有限元分析的结果,来验证有限元分析的正确性,进一步说明方法的正确性。 针对泵盖有限元分析进而改进结构。基于有限元分析得到静态变形较大,建议增加壁厚及加强筋,改进泵盖泵体交界面的结构。结果显示,通过增加壁厚、增加加强筋及改进交界面结构,静态变形量显著减小至可接受范围。并且改善后的结构也被有限元分析所验证。通过有限元分析有效地解决了泵盖的泄漏问题,泵的性能得到改善。 为分析并提高钣金支架的结构刚度,首先通过有限元分析得到其模态,做出结构修改计划,之后又进行了模态测试来进行验证。通过模态分析和模态测试,最终设计出了结构改进的钣金支架。其改进后的结构的合理性也通过有限元分析与模态测试得到验证。 综上所述,本文应用有限元分析了离心泵的关键结构的密封和振动问题。通过有限元分析和模态测试,结构改进得以实现。本文研究的问题来自实际工作,本文提议的解决方法具有显著的工程实际意义。


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