收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

涡轮转子接触应力分析及应力强度因子计算

伍晓赞  
【摘要】: 本文应用有限元软件ANSYS,对航空发动机涡轮盘的接触应力、结构参数优化、裂纹应力强度因子及其剩余寿命进行了计算,具体的内容如下: 1.建立了涡轮转子的有限元模型,对涡轮盘和涡轮叶片进行了接触力学分析,发现:接触应力随着侧腹的增大而增大,在靠近侧腹末端的地方出现最大的接触应力。 2.进行了结构优化,发现:1)随着侧角的增大,侧腹上的接触应力会慢慢的增大。2)随着摩擦系数的增大,侧腹上的接触应力会慢慢减小。3)摩擦系数达到0.25以上时,接触应力基本不发生变化。 3.建立了计算复合裂纹应力强度因子的理论。计算时发现:1)Ⅰ型和Ⅱ型应力强度因子的有限元计算结果和解析解很接近,吻合很好;2)裂纹较大和裂纹较小时误差相对较大,这是因为在划分网格时产生的精度问题。 4.扩展了有限元软件ANSYS计算断裂参量应力强度因子的功能,具体计算了单边斜裂纹、中心裂纹、中心斜裂纹、孔边裂纹的应力强度因子。结果如下: 单边斜裂:1)应力强度因子Ⅰ型分量随角度的增加而增加,Ⅱ型分量随裂纹的角度先增大后减小;2)应力强度因子Ⅰ型分量和Ⅱ型分量均随裂纹长度的增加而增加;3)矩形板长宽的影响主要在板长比较小时,当长宽比达到一定的值时,这种影响基本可以忽略。 中心裂纹:1)当长宽比增大时,应力强度因子的变化随长宽比的变化越来越小,达到1.5左右时,这种变化可以忽略。 中心斜裂纹:1)应力强度因子Ⅰ型分量随角度的增加而增加,Ⅱ型分量随裂纹的角度先增大后减小;2)应力强度因子Ⅰ型分量和Ⅱ型分量均随裂纹长度的增加而增加; 孔边裂纹:1)圆孔越大,应力强度因子就越大;2)无圆孔时,裂纹变成了中心裂纹,此时的应力强度因子最小;3)当圆孔很小时,应力强度因子的大小几乎与裂纹的长度加上圆孔的半径的一样。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 程刚;郑占军;徐昀;;有限单元法在45号碳钢二维断裂参量J积分计算中的应用[J];安徽化工;2009年05期
2 沈明荣;邓海荣;;水下岩质边坡在波浪作用下的稳定性分析[J];工程地质学报;2006年05期
3 杨冬升;张晖;龚常青;;基于ANSYS的碾压混凝土重力坝坝基面抗滑稳定安全性分析[J];井冈山大学学报(自然科学版);2010年04期
4 姚惠惠;邢述彦;;有限单元法在水电站压力管道应力分析中的应用[J];科技情报开发与经济;2007年30期
5 罗启北;万海涛;张艳霞;;ANSYS在边坡稳定分析中的应用[J];贵州工业大学学报(自然科学版);2006年06期
6 李骁春;吴胜兴;;利用初应力法计算高层建筑地下室侧墙早期混凝土应力(英文)[J];江西科学;2007年03期
7 葛润广;岳烨;毛洲明;曹胜语;;基于ANSYS的应力强度因子计算[J];湖南城市学院学报(自然科学版);2009年02期
8 赵华洋;范晓静;鞠明然;;基于ANSYS碳钢基体热喷涂过程的计算机模拟[J];内蒙古民族大学学报(自然科学版);2010年03期
9 祁顺彬;;结构分析的通用有限元法[J];中国科技信息;2006年21期
10 韩勇;王宏;黄魏;;CAE技术在农业机械中的分析与运用[J];科协论坛(下半月);2009年07期
11 孙黎;谷风民;杨勇;王春秀;;大型风力发电机齿轮的接触分析[J];中国科技信息;2008年22期
12 张建;范媛媛;黄质宏;;ANSYS在边坡稳定分析中的应用[J];贵州工业大学学报(自然科学版);2008年05期
13 涂国强;;基于ANSYS的边坡稳定性分析[J];交通科技与经济;2009年04期
14 乔端,林桐;金属塑性压缩过程三维流动的分析[J];固体力学学报;1983年02期
15 张宏仁;;解渗流问题数值方法对比[J];水文地质工程地质;1984年04期
16 唐新成,赖曾美;摩擦力作用下的接触疲劳试样的应力分析[J];实验力学;1995年03期
17 刘顺淑;多级有限元法在接触问题上的应用[J];渝州大学学报(自然科学版);1996年02期
18 陈超全;;弹塑性有限单元法在岩石高边坡稳定分析中的应用[J];广东科技;2009年04期
19 陈塑寰;;空间薄壁杆件结构的有限单元法[J];吉林大学学报(工学版);1980年01期
20 刘秀兰;;有限单元法程序设计及计算[J];包头钢铁学院学报;1985年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 宋彧;gsut.edu.cn;李文娟;gsut.edu.cn;杜永峰;gsut.edu.cn;;筏型基础薄板和厚板的有限元分析[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ册[C];2003年
2 徐辰;赵东;;基于PROE和ANSYS的螺栓法兰静载模拟分析[A];北京力学会第十六届学术年会论文集[C];2010年
3 刘长福;李中伟;敬尚前;赵纪峰;张广兴;贾超华;;基于ANSYS的管座角焊缝磁轭法检测工艺分析[A];中国计量协会冶金分会2010年会论文集[C];2010年
4 王永召;田旺生;杨明旺;卫旭敏;;ANSYS单元生死技术在模拟导管架建造过程中应用[A];第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(下)[C];2011年
5 徐敏;丛健生;王秀明;;圆形活塞压电振子带通Q值的ANSYS分析[A];中国声学学会第九届青年学术会议论文集[C];2011年
6 谢兼量;梅明荣;;基于有限元应力场的边坡稳定分析[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
7 崔名相;陈向荣;周剑;刘中伟;;钢框架—填充墙结构体系受力特点以及ANSYS在其结构中的应用概述[A];钢结构工程研究⑧——中国钢协结构稳定与疲劳分会第12届(ASSF-2010)学术交流会暨教学研讨会论文集[C];2010年
8 马利军;孙波;孙利辉;;基于ANSYS的煤巷锚杆支护优化模拟分析[A];第七次煤炭科学技术大会文集(上册)[C];2011年
9 黄玉凯;;ANSYS在宝日希勒露天矿采场边坡稳定性应用分析[A];第五届全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集[C];2010年
10 刘维;丁文斌;朱莉娜;;基于ANSYS二次开发的焊接结构有限元分析系统[A];'2011全国钢结构学术年会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈勇;含夹杂粉末高温合金涡轮盘裂纹扩展寿命研究[D];南京航空航天大学;2003年
2 苏超;基于有限单元法的高拱坝优化设计方法体系的研究与应用[D];河海大学;2005年
3 李育超;基于实际应力状态的土质边坡稳定分析研究[D];浙江大学;2006年
4 孙明礼;磁性液体粘性减阻的实验研究[D];北京交通大学;2008年
5 段宏伟;高压静电纺丝机设计及静电场优化研究[D];东北林业大学;2008年
6 徐强;钢筋混凝土特种结构有限元配筋设计方法实用化研究[D];河海大学;2005年
7 彭涛;脉冲强磁体分析设计的理论与实践[D];华中科技大学;2005年
8 宋志安;中型喷浆机器人虚拟样机技术[D];山东科技大学;2005年
9 徐庆元;高速铁路桥上无缝线路纵向附加力三维有限元静力与动力分析研究[D];中南大学;2005年
10 刘晓旭;三场耦合的数学模型研究及有限元解法[D];西南石油学院;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 伍晓赞;涡轮转子接触应力分析及应力强度因子计算[D];中南大学;2006年
2 李兵;轮毂模具的应力分析[D];吉林大学;2005年
3 王伟广;桥面铺装层试验研究与受力分析[D];河北工业大学;2006年
4 张建;刚构桥上无缝线路的ANSYS分析及二次开发[D];中南大学;2007年
5 邢佳;超宽带脉冲辐射源中平衡非平衡转换器的设计[D];沈阳理工大学;2009年
6 姚惠惠;基于ANSYS的水电站钢衬钢筋混凝土压力管道的应力分析及优化校核设计[D];太原理工大学;2008年
7 曾春;基于ANSYS的桥式起重机桥架结构有限元动态分析研究[D];武汉理工大学;2006年
8 刘喜红;大型架桥机主导梁结构分析与研究[D];长沙理工大学;2007年
9 陈家设;冷却塔强度与施工期稳定性分析的APDL程序[D];北京大学;2008年
10 朱传勇;基于ANSYS的无缝道岔群温度力研究及分析系统开发[D];中南大学;2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 赵辉;ANSYS12.0新版本发布会在京召开[N];机电商报;2009年
2 ;特大型涡轮盘用钢研制成功[N];中国高新技术产业导报;2004年
3 ;ANSYS协同仿真环境[N];中国航空报;2004年
4 ;ANSYS 9.0融合更多功能[N];中国计算机报;2005年
5 ;ANSYS在航空工业的应用[N];中国航空报;2002年
6 ;ANSYS 9.0新功能[N];中国航空报;2005年
7 ;ANSYS之独有词汇[N];中国航空报;2004年
8 张铁钧;ANSYS公司与中国航空工业加强合作[N];中国航空报;2003年
9 于媛杰 齐立;西航向斯奈克玛公司 交付第10000个低压涡轮盘[N];中国航空报;2009年
10 焦立新;ANSYS新一代航空气动解决方案[N];中国航空报;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978