3kW小型风力机叶片的分析

提出了一种风力机叶片的建模方法,通过有限元分析软件ANSYS对风力机叶片进行模态分析,得出叶片十阶模态频率信息图和振型的固有频率和变形图,并分析了叶片容易折断的部位和原因。设法避免叶片发生共振,减小叶片振动时的振幅,最终为解决叶片断裂问题打下基础。     

3 kW小型风力机叶片的分析

提出了一种风力机叶片的建模方法,通过有限元分析软件ANSYS对风力机叶片进行模态分析,得出叶片十阶模态频率信息图和振型的固有频率和变形图,并分析了叶片容易折断的部位和原因。设法避免叶片发生共振,减小叶片振动时的振幅,最终为解决叶片断裂问题打下基础。     

涡壳零件的有限元模态分析

利用Pro/E对涡轮增压器的涡壳零件进行了有限元分析,得出了各阶模态下涡壳的固有频率和振型,找到了在固有频率中的危险区域,为产品设计和改进提供了理论根据。     

混凝土搅拌车搅拌叶片的模态分析

运用UG软件,建立了混搅拌叶片模型,并通过ANSYS对其进行网格划分和模态分析,获得搅拌叶片的前10阶固有频率及振型特征,使叶片的结构在设计中尽量避免共振和噪声,加强其稳定性和安全性,其分析结果可为结构改进、优化设计和动力修改提供理论依据。     

叶片在水体下的模态分析

采用ANSYS有限元软件，对叶片进行了空气介质与水体介质下的模态分析，提出了解决水体介质中模态分析的固－－液耦合的方法，比传统的经验方法具有更高的计算精度，使叶片在水体中的固有频率能够准确地避开激励频率。     

可变涡轮增压器用喷嘴环叶片样品分析研究

采用可变几何涡轮增压器（VGT）可有效地改善增压发动机瞬态响应性。提高发动机扭矩储备,解决低速或加速冒黑烟的问题。本研究对VGT最普遍型式的可变喷嘴环涡轮增压器（VNT）的喷嘴环叶片进行了探索分析,以国外喷嘴环叶片与国内喷嘴环叶片为样本,分析研究了其成分、物理性能、制作工艺与显微结构,探讨了喷嘴环叶片成分与制作工艺的优化组合。 一、样品情况概述及分析方法     

果园风送喷雾机风机叶片模态分析——基于ANSYS Workbench

以果园风送喷雾机的轴流风机叶片作为研究对象,利用CAD/CAM软件Pro/E建立叶片三维模型图,考虑几何结构、材料、约束等因素,采用有限元分析软件ANSYS Workbench进行模态有限元分析。分析结果表明:通过轴流风机叶片固有频率与外界的激励频率的校核,叶片有效地避免了共振的发生。轴流叶片的主要振动是弯曲、扭转振动以及两者的融合振动,设计时应加强叶片的弯曲强度。研究结果为提高果园风送喷雾机的性能及风机叶片的设计优化提供了依据。     

半轴螺旋送器的有限元仿真和模拟分析

借助三维设计软件SolidWorks建立半轴螺旋送器的三维模型,导入有限元分析软件Comsol Multiphysics进行分析,得到半轴螺旋送器的应力和位移图以及5阶固有频率。结果表明:在静力学下,螺旋输送器在轴筒末端与叶片连接处存在最大188MPa,在叶片顶部曲率变化点偏下位置存在最大位移0.2mm,满足强度要求。本研究为螺旋输送器正常工作提供了保障。     

增压器涡轮叶轮极端载荷下动态可靠性模型

分析了叶片单元数与载荷作用次数对涡轮叶轮可靠性的影响,建立了极端载荷作用下增压器涡轮叶轮的动态可靠性模型与失效率计算模型.分析了涡轮叶轮的结构特点,建立了能体现叶片数影响的涡轮叶轮强度概率分布函数.针对增压器涡轮叶轮由超速这种极端载荷所引起的失效模式,以载荷作用次数为寿命度量指标,建立了能体现叶片单元数、载荷、强度以及工作循环次数影响的涡轮叶轮可靠性模型、失效率计算模型以及平均寿命模型.以某型增压器为例,研究了涡轮叶轮可靠度与失效率随工作循环次数的变化规律.研究表明:随着工作循环次数的增加,涡轮叶轮的可靠度逐渐降低,失效率逐渐减小且趋于一个稳定值.与传统方法相比,所建模型可以更加准确地对涡轮叶轮的可靠性进行分析与评价.     

利用仿真手段进行涡轮增压器匹配计算概述

利用仿真软件进行发动机与涡轮增压器匹配已经是各大厂家通用的做法,本文对发动机仿真相关理论、增压器仿真理论和增压器的评价指标进行了详细介绍,可以为相关人员提供指导。     

轴流泵流动噪声数值模拟

为了研究轴流泵内部压力脉动和流动噪声在不同工况下的变化规律及其关系,采用数值模拟方法,应用计算流体动力学软件Fluent和声学软件LMS Virtual Lab分别模拟轴流泵流场和声场分布,并进行时域和频域分析.取叶片非定常脉动力作为声源,运用边界元法对比分析了有泵壳振动影响和无泵壳振动影响下泵壳体边界声场分布的不同.结果表明：叶轮叶片、导叶叶片和动静交界面处监测点的静压均表现出明显的离散频谱特性,叶片通过频率（BPF）是压力脉动和流动噪声的主频,这是由叶轮和导叶之间的动静干涉引起的;而流动噪声在2倍谐频（133.4 Hz）和3倍谐频（200.1 Hz）处也有明显峰值,这是由叶轮叶片和泵壳壳体振动引起的.忽略泵壳振动影响的情况下,噪声水平偏大,考虑声振耦合的噪声情况更接近于实际,所以结构振动是噪声辐射分析的重要因素.噪声指向性分布图表明了叶片噪声辐射具有明显的偶极子特性.     

旋涡自吸泵内部流场压力脉动数值模拟

为研究不同工况下旋涡自吸泵内部瞬态流动特性,利用ANSYS CFX软件并选取雷诺时均N-S方程和RNG k-ε双方程湍流模型,对包括叶轮、泵体和支架在内的旋涡自吸泵整机内部流场进行了瞬态数值模拟.将定常数值模拟结果与外特性试验进行对比验证,并将其作为瞬态非定常计算的初始值,提取了泵内部流动情况和监测点的压力脉动特性.计算结果表明:与叶轮接触的环形流道内主频为单边叶频,径向方向叶频也存在较明显的峰值;靠近壁面的环形流道内,能量集中在单边叶片通过频率及其倍频处;在隔板间隙处能量值更大,除低频段有明显的波动外,峰值集中在单边叶频及其倍频段,在间隙处的径向上从边缘至中间部位,单边叶频与叶频的能量值呈此消彼长趋势,中间部位叶频为主频;叶轮上的压力脉动转频为主频,峰值分布在转频及其倍频,随倍数的增加能量值依次降低.     

基于ANSYS Workbench的马铃薯茎叶清理装置模态分析

运用三维造型软件Pro/E绘制了一种牵引式马铃薯联合收获机茎叶清理装置的实体图,应用ANSYSWorkbench有限元分析软件,对其建立有限元网格模型,进行有限元约束处理,通过对清叶装置进行模态分析,得到了清叶装置前6阶的振型图.通过对振型图的分析可以发现;清叶装置的前6阶振动固有频率随着阶次的增大而增加,其中第1阶和第2阶主振型由沿轴向窜动、绕轴向转动和切刀刀片左右摆动组成;第3阶到第6阶各阶频率比较接近,其主振型为切刀刀片左右摆动.通过模态分析,确定了前6阶振动固有频率范围内的各阶模态特性.同时,也为其它动态特性的分析,如谐响应分析、瞬态动力学分析等提供了前期基础.     

复合材料简支梁的模态分析

利用ABAQUS软件建立复合材料简支梁的有限元模型,并进行模态分析。分析复合材料简支梁的前6阶振型,研究铺层方式、铺层角度和铺层数目对复合材料简支梁固有频率的影响。结果显示:采用不同的铺层方式,简支梁1~10阶的固有频率都是单调递增的;简支梁1~10阶的固有频率随铺层角度的增加,从总体来看呈下降趋势;而随着铺层数目的增加,简支梁1~10阶的固有频率都呈现上升趋势,且铺层数目对复合材料简支梁固有频率的影响最大。     

液下泵内部非定常流动及噪声特性

为研究液下泵内部流动的非定常特性及噪声规律,通过采用计算流体动力学软件ANSYS CFX15.0与LMS Virtual.lab声学仿真软件相结合的一种间接混合计算方法,对液下泵内部流场及其声场进行求解.在该计算方法中,对流场进行求解得到监测点的非定常压力脉动,从而获得非稳态的压力脉动频域特性规律;基于声学边界元法,对液下泵蜗壳偶极子内场噪声和叶片偶极子内场噪声进行求解,获得了边界元表面的声压级分布以及典型场点的声压频率曲线.计算结果表明:叶片扫掠过程中与蜗壳隔舌的相互作用产生较大的压力脉动,隔舌附近的噪声是流动噪声的主要噪声源;声压级在叶片通过频率及其谐频时达到极大值,随频率的增大,声压级极大值都呈现衰减状态.研究结果可为液下泵的后续降噪分析提供一定的理论基础.     

斗轮堆取料机变幅试验装置的动态特性

根据ＤＱ１０００／１５００．４５型斗轮堆取料机变幅设计制造了变幅试验装置,建立了三维梁元有限元模型,借助于有发元分析软件,利用子空间迭代法对模型进行了求解,得到其大有频率及相应的振型,对试验装置的动态特性进行了试验研究,测试结果验证了有限元建模和计算方法的正确性。     

ZJ-200-25型螺旋离心泵转子静力学分析

为研究螺旋离心泵叶轮与转轴工作时的振动特性,以ZJ-200-25型双叶片螺旋离心泵为研究对象,建立了螺旋离心泵内部流场三维模型,并对其设计工况进行了数值模拟.建立转子部分的有限元模型,根据泵腔内流场压力分布,对转子进行了有预应力的静力学分析和模态分析,获得了转子的对载荷的响应信息、固有频率和对应的振型.结果表明：转子强度满足设计要求,应力最大的点位于叶片根部及轴肩处;转子为刚性,但其在工作时的叶片通过频率与前两阶固有频率比较接近,这说明转子的转速不尽合理,工作时产生共振的可能性较高.因此需要对螺旋离心泵转子结构进行优化设计,可通过更改轴承位置、重新设计轴向和径向尺寸以及更换轴的材料来实现.从而改变转子的固有频率,使固有频率能够避开泵内流动的激励频率,避免发生共振.     

机械振动式红枣收获的动力学研究

利用有限元分析软件对枣树模型机械振动机理进行动力学仿真分析。首先,对不同年限枣树建模三维模型并进行模态分析,结果显示不同生长年限枣树在第3、4阶模态时具有较为理想的模态响应,由此确定机械振动力传递分布较好的频率范围为12~20 Hz;其次,在模态响应分析基础上对枣树模型进行谐响应分析,结果显示3年生、5年生和8年生枣树所施加激振力的最佳激振频率分别为18、14、12 Hz。本研究可为机械振动式红枣收获机激振频率范围选择提供理论依据。     

基于热流固耦合的LNG低温潜液泵转子部件模态分析

利用UG对LNG潜液泵进行三维造型,再以ANSYS Workbench为平台,对LNG低温潜液泵的转子部件进行热流固耦合计算,得出流场对固体结构部分的热流固耦合力,把热流固耦合力作为预应力添加到转子部件上.分别对转子部件进行无预应力和有预应力作用下的模态分析,基于计算结果,提取了转子部件的前10阶模态,并把2种情况下的模态进行比较.结果表明:除了七阶、八阶振动为轴的摆动,其他各阶的振动变形都表现在叶轮上;添加预应力之后,转子部件的各阶振型没有发生变化,但每一阶的固有频率都有轻微的变化,预应力对转子部件各阶固有频率的影响很小;九阶和十阶的固有频率比较接近泵的3倍叶频,有发生共振的危险,需要对转子部件进行优化设计,使前3倍叶频都能远离各阶固有频率,从而避免泵在运行过程中发生共振;在预应力的作用下,转子部件的各阶振幅也都有小幅度的变化.     

余热排出泵水中模态分析

为了真实反映转子在水中振动情况,基于流固耦合动力学方程,采用ANSYS WORKBENCH有限元软件,对余热排出泵转子进行水中模态分析.分别计算了转子在空气中,预应力下及水中模态分布,得到相应固有频率及振型,并对比分析预应力和水附加质量对转子振动性能的影响.分析结果表明,预应力提高转子固有频率,变化率为4.42%~22.41%,并且主要提高扭转方向固有频率;水附加质量降低转子固有频率,变化率为4.69%~11.5%,阶数越高,变化率越大,与振动方向无关.在此基础上,根据核电要求对余热排出泵转子临界转速进行计算校核.计算得:第一临界转速5 475.6 r/min和第一扭转临界转速6 694.2 r/min远远超过运行转速1 490 r/min,水力激振频率173.8 Hz也处在安全范围内,符合核电要求.