燃?xì)廨啓C(jī)葉盤(pán)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,對(duì)含所有細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)的模型進(jìn)行強(qiáng)度和疲勞分析,需要?jiǎng)澐志蘖烤W(wǎng)格并耗費(fèi)大量計(jì)算資源。為此,在簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)的葉盤(pán)整體模型的應(yīng)力和溫度場(chǎng)模擬結(jié)果基礎(chǔ)上,引入子模型法創(chuàng)建輪緣子模型,用插值法獲取子模型所需邊界條件,進(jìn)而分析計(jì)算輪緣局部結(jié)構(gòu)的彈塑性應(yīng)力應(yīng)變,并基于剪切平面法的Fatemi-Socie方法評(píng)估輪緣低周疲勞壽命。子模型與整體模型評(píng)估的對(duì)比分析結(jié)果表明子模型方法能夠充分反映輪緣上細(xì)節(jié)特征的影響,對(duì)低周疲勞壽命的評(píng)估更為準(zhǔn)確。該方法能夠?yàn)槿細(xì)廨啓C(jī)輪盤(pán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析提供指導(dǎo)。

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【部分圖文】：

圖1基于子模型法的輪緣低周疲勞分析流程

利用子模型法進(jìn)行輪緣低周疲勞壽命分析流程如圖1所示。流程中點(diǎn)劃線(xiàn)框出的部分為子模型法應(yīng)用的新增部分，基本步驟為:

圖2整體葉盤(pán)幾何模型及網(wǎng)格模型

為簡(jiǎn)化整體計(jì)算模型，選取一只葉片及其對(duì)應(yīng)的輪盤(pán)扇區(qū)，采用周期對(duì)稱(chēng)方法來(lái)模擬整個(gè)葉盤(pán)，同時(shí)對(duì)輪緣區(qū)域的細(xì)節(jié)特征進(jìn)行簡(jiǎn)化，具體幾何模型和網(wǎng)格模型如圖2所示。采用SOLID186和SOLID187單元進(jìn)行網(wǎng)格劃分，模型節(jié)點(diǎn)總數(shù)約為23萬(wàn)。葉片材料參數(shù)為線(xiàn)彈性模型，通過(guò)Chaboche彈....

圖3整體葉盤(pán)溫度場(chǎng)結(jié)果云圖

因?yàn)檩啽P(pán)輪緣是本文的主要研究對(duì)象，故結(jié)果不再展示葉片的結(jié)果。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在進(jìn)行兩次正常載荷啟停模擬后葉片的應(yīng)力應(yīng)變趨于穩(wěn)定。圖5為載荷步F的輪盤(pán)總變形結(jié)果，從圖中可以看出，輪盤(pán)受離心力載荷和溫度場(chǎng)累積影響，變形量沿輪盤(pán)徑向增大。圖6為載荷步F的輪盤(pán)應(yīng)力結(jié)果，最大應(yīng)力為447.6M....

圖4強(qiáng)度分析轉(zhuǎn)速載荷歷程

圖3整體葉盤(pán)溫度場(chǎng)結(jié)果云圖圖5載荷步F的輪盤(pán)總變形結(jié)果

本文編號(hào)：3988071