| 冲压焊接多级离心泵叶轮的疲劳强度 |
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| 引用本文： | 王洋,王维军,王洪玉,叶道星,李贵东.冲压焊接多级离心泵叶轮的疲劳强度[J].排灌机械工程学报,2013(3):215-219,229. |
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| 作者姓名： | 王洋 王维军 王洪玉 叶道星 李贵东 |
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| 作者单位： | 江苏大学流体机械工程技术研究中心 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目(51239005);江苏省自然科学基金资助项目(BK2009218);江苏高校优势学科建设工程项目 |
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| 摘 要： | 为了研究叶轮在运行过程中流场压力脉动作用下的疲劳特性,根据流动及结构的相似性,借助Ansys Workbench多物理场协同仿真平台中的CFX软件,对LVS 3-9型立式多级泵首级内的流场进行数值求解,计算了首级叶轮和导叶中的非定常压力脉动特性.采用流固耦合技术(FSI)中的弱耦合方法将计算得到的叶轮表面流场压力施加到叶轮结构上,分析了叶轮在流场中的受力情况,结合叶轮表面的压力分布特征利用叶轮材料的S-N最小二乘拟合曲线确定了冲压焊接叶轮的疲劳极限,并采用Goodman疲劳极限线图对叶轮结构进行了疲劳强度校核评估.研究结果表明:随着半径的增大,叶轮应力沿叶轮流道从进口到出口逐渐减小,叶轮的变形不断增大,在叶轮边缘达到最大值;在相同半径上,盖板与叶片接合的焊接区域应力明显较大;叶轮的变形均表现为沿轴向的弯曲变形,变形方向指向叶轮进口;电阻凸焊叶轮焊点在各工况下均满足疲劳强度要求,其中叶轮在小流量工况下的应力和应力幅最大.
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| 关 键 词： | 离心泵 叶轮 冲压焊接 流固耦合 疲劳特性 |
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