基于ANSYS的高加速度旋转实验转子部件形状优化研究

本文基于ANSYS软件建立了高加速度旋转实验转子部件的外轮廓优化模型,以减小转子部件应力集中和转动惯量为优化目标,从径向和轴向两个维度对转子部件的外形轮廓进行了优化设计,得出外形轮廓与应力之间的对应关系。针对转子部件质量不连续分布的问题,以安装孔为研究对象,对孔径、孔深以及回转半径等造成的影响利用正交实验法进行量化分析。

基于ANSYS的高加速度转子部件轮廓拓扑优化研究

针对高加速度转子部件的优化设计问题,建立了以结构柔顺度为目标函数,以体积为设计变量优化模型。采取单组件多约束的拓扑优化方法,利用ANSYS软件中的拓扑优化设计模块对转子部件的周向轮廓进行拓扑优化分析,得出针对高加速度转子部件轮廓优化的一般规律;同时对优化结果进行分析,从而得出在该优化模型的基础上主要设计参数的确定原则。

环形转子部件动态特性测试实验研究

环形转子部件是旋转类设备关键的核心结构件,特别是在高加速度加载条件下使用条件下其性能尤为重要。基于基础激振—共振质量法(简称BERM法),设计了一种可以测量环形转子部件径向和轴向刚度系数、阻尼系数以及损耗因子等在内的测试系统,并可以通过设定温度测试工作温度对该类部件动态特性的影响。通过实际测试,以刚度值为代表,得出了具体数值;在结合材料微观结构特征分析的基础上,对影响因素的作用机理进行了分析。

高加速度加载条件下的转子部件配合特征研究

高加速度加载下的转子部件受到离心力载荷、工作温度等多个因素的综合作用,其正常工作受到较大影响,合理地设计转子部件的配合形式是一个关键问题。分析了典型配合形式在高加速度加载下的基本特征,并建立了制造误差的影响分析模型,提出基于系统动态误差的转子部件配合设计方法,并结合实际应用对配合精度等进行了重点研究。

转子部件的多相关激励排序试验与分析

机械转子部件和结构的振动往往是由多个激励源引起,而这些激励源存在着相关性。以转子轴为研究对象,在机械振动和相关分析的基本原理的基础上,设计并加工了试验件。采用常相干函数法与排除法相结合,分析转子2个轴端所受的激励特性。研究两端激励和轴偏心力的3相关激励对振动系统响应的影响。确定多相关激励源输入的优先顺序。分析验证输入激励源顺序的正确性。

基于流固耦合的多级冲压泵转子部件强度和模态分析

为保证冲压泵的运行稳定性和安全性,采用单向流固耦合方法,计算并分析了某型号多级冲压泵的转子部件在各种工况下的等效应力、变形量分布及模态。对泵内部三维湍流流场进行定常计算,获得泵内的流动参数分布;进而将流动载荷施加到泵的过流部件表面,采用有限元分析方法对泵叶轮进行强度校核,并对整个转子部件进行模态分析。研究发现叶轮上的最大等效应力出现在轮毂处,最大变形量则出现在叶片外缘处,且最大等效应力和最大变形量随级数的增加而减小;随着流量的增大,叶轮所受的最大等效应力逐渐减小,但最大变形量却逐渐增加。研究成果可为冲压泵的优化设计提供参考。

基于激光的航空发动机转子部件参数非接触传输系统

为满足航空发动机转子参数的高速实时采集需求,设计了一种基于无线激光的航空发动机转子部件参数的非接触传输系统。系统通过转子端采集模块将发动机转子参数,如温度、压力信号等,编码后组成标准以太网帧并通过激光发射出去,在接收端通过光电转换接收数据后对数据进行解串,再通过以太网口上传给上位机接收程序对采集到的参数进行解析。本设计激光通信速率可达到100 Mbit/s,为航空发动机非接触参数传输提供了一种可靠的方法。

商用航空发动机转子部件的电子束焊接

现代商用航空发动机具有长寿命、高可靠性等要求,这对电子束焊接头的设计、制造及检测均提出了更高的要求。介绍了航空发动机转子部件电子束焊接结构及接头设计形式、检测要求,指出了针对商用航空发动机转子电子束焊需开展的研究工作。

转子部件批量生产时的数控车削定位及工装

采用数控车批量生产转子部件,为了保证同轴度和径跳等形位公差,采用两顶尖的装夹方式,但在长度方面为了消除顶尖孔的深浅和转子部件总长的误差,采用了浮动顶尖和定位工装,从而保证了产品品质,提高了生产效率,这种工艺工装得到了广泛应用。

生物质电站离心泵转子部件动力学计算

利用有限元法对生物质电站离心泵转子部件进行动力学计算,分别得到其“干态”和“湿态”工况的坎贝尔图,前二阶临界转速值及相应振型;还进行了转子部件在不均匀质量影响下的不平衡响应分析,首先将不平衡力施加于各级叶轮及平衡盘上,提取单个零件的不平衡响应值,得到偏心质量位置不同时的不平衡响应曲线及响应值;接着将不平衡力同时作用于转子各零部件,得到各密封间隙处沿径向的幅频特性曲线。计算结果表明:转子部件“干态”和“湿态”下的一阶临界转速分别为1560.7 r/min和4338.7 r/min,“湿态”一阶临界转速是正常工作转速的1.5倍,水泵不会在运行过程中产生动力学共振现象;当不平衡质量产生的离心力作用于第四级、五级叶轮时,系统的不平衡响应值最大,作用在平衡盘附近时不平衡响应值最小;在正常工作转速下,转子部件各个密封间隙处的振动位移稳态响应值远低于水泵动静结合部位实际设计间隙值,转子在运行过程中不会与定子碰撞产生磨损,离心泵动力学设计可靠。

转子部件的几何公差检验

泵转子的运行特性,决定了泵整机的运行稳定性和运行寿命。而泵转子的运行特性,决定于泵转子装配后的几何精度,其几何精度误差的检验,没有统一的标准,因而在检验中无论检验方法和验收数值都比较混乱,故本文结合悬架式单级离心泵的转子结构,根据多年的装配使用经验,对其检测方法、产生的后果和误差允许的范围进行探讨。

高速柔性转子的主要零部件对其动力特性的影响分析

用SAMCEF/ROTOR分析软件建立某新型涡轴发动机动力涡轮空心轴组件和转子(装实心或空心传动轴)动力特性计算的有限元分析模型,基于动力特性(临界转速、振型和不平衡响应)计算结果,分析传动轴、测扭基准轴和动力涡轮盘对转子动力特性的影响,为改进设计提供理论依据。

基于流固耦合的液环泵转子动力学特性分析

为了分析液环泵内非稳态气液两相流引起的转子结构响应特性,基于数值模拟与试验测试相结合的方法,对液环泵转子部件进行流固耦合应力应变分析,分析了叶轮不同叶片的应力及变形量分布特征、旋转角引起的非稳态特性、转子部件的模态特性。结果表明:当叶片尖部与壳体内壁距离最小时,其最大等效应力为最大值,随着旋转角的增大,叶片的最大等效应力先减小后增大,叶片的最大变形量随着转角与最大等效应力的变化趋势完全一致,当α=0°,Qm=0.05 kg/s时,叶片最大变形量与最大等效应力分别为1.381 mm、180.96 MPa;叶轮沿圆周方向18枚叶片上的最大应力分布各不相同,且随着叶轮旋转角的逐渐增大,叶片的最大变形量整体上先减小后增大;叶片上的变形量分布沿径向由轮毂到叶尖近似呈线性逐渐增大,应力沿径向方向先急剧增加后缓慢减少,且在0.1r2位置处达到最大值。研究结果可为液环泵的优化设计提供参考。

汽轮发电机转子表面部件的电接触分析

本文分析了汽轮发电机转子表面部件接触的结构特征。这种接触是工程平面之间的接触。导出了工程平面接触电阻公式,引入了修正指数 t,修正了接触常数 D。给出了某些材料接触电阻公式的参数 D′、ξ′、τ′的值。计算值与试验结果基本一致。

汽轮发电机转子表面部件的电接触分析

汽轮发电机转子表面部件的接触电阻是影响负序涡流分布,并造成局部高温区的主要原因之一。本文分析了转子表面部件接触的结构特征,指出转子表面部件的接触是一种工程表面接触。简述了工程表面接触的基本概念,并根据粗糙表面的接触理论导出了工程表面接触电阻的计算公式。

压气机转子叶片类零件的制造与修复技术

随着发动机对推重比、结构可靠性和精度一致性要求的不断提高,整体化结构在发动机中的应用越来越多,如整体叶盘在发动机风扇、压气机等转子部件上的广泛采用。这类零件在结构简化、减重增效的同时也对制造工艺提出了更高的要求。另外,由于整体叶盘运行过程中经常受到磨损、冲击以及冷热疲劳等作用,极易产生裂纹、腐蚀和磨损等缺陷,如何对存在缺陷和损伤的叶片进行修复加工,也逐渐成为发动机设计和制造人员关注的重点。

核电站主泵转子稳定性研究

本文通过压水堆核电站轴封型主泵的设计计算,结合产品出厂试验及在电站现场调试运行情况,分析了RSR轴封型核主泵转子部件轴向力的构成,初步设定转子运行的边界条件,采用理论方法计算转子部件总的轴向力,并与水力模型泵实测获得的轴向力进行对比。在此基础上,分析了影响核主泵转子运行稳定性的诸因素,针对性地提出了应对措施。核主泵已在全流量试验回路上进行了多次测试,并顺利通过了核电站的冷调试和热调试阶段,主泵运行稳定。

舰载直升机涡轴发动机振动特性

与常规陆地使用的直升机相比,舰载直升机因其特殊的海洋使用环境和舰上使用要求,使得舰载直升机面临许多新问题和新技术。例如,舰载直升机的实际使用环境,包括高温、高湿、海风、海浪、霉菌、盐雾、淋雨、太阳辐射等海上气候特点。这就使得直升机的机械结构件,尤其是旋转部件,比如旋翼、尾桨、减速器、传动轴以及发动机转子部件等面临更加严酷的使用条件。舰载直升机结构件的运转状态和使用寿命往往比陆上直升机更加需要额外关注。

测量内孔台阶深度的检具设计

1·概述R901支架零件（见图1）是柴油机中重要的转子部件,其加工精度的好坏直接影响着柴油机尾气的排放标准及其总体质量水平。支架零件的内孔台阶深度尺寸精度要求较高,如果尺寸精度保证不了,将会给整机的装配带来不良的后果。

基于CFX与Workbench耦合的轴流泵的内外特性

为了研究耦合作用对1 000 k W级大型潜水轴流泵流场内外特性的影响,采用ANSYS Workbench和CFX耦合的方法,对该潜水轴流泵轴系转动部件进行了非定常数值模拟计算和非定常双向耦合数值计算,得出耦合作用前后2种情况下该潜水轴流泵的外特性以及内流场压力脉动分布情况,并对比分析了耦合作用对该潜水轴流泵外特性以及叶轮进出口压力脉动的影响.计算结果显示,相比于非耦合作用,耦合作用下轴流泵外特性,无论是扬程还是效率都呈现下降趋势,但是降幅极小,大约为1%;耦合作用前后,叶轮进口监测点压力脉动变化趋势相同,但是各阶段频率对应的振幅会略微提高,监测点越是靠近叶轮进口轮缘位置(最大变形位置),振幅增大的幅度越大,点I6(靠近最大变形位置处)主频对应的振幅幅值提高了3%左右,而距离此位置越远,影响越小.