为研究固粒冲蚀磨损对离心压缩机叶轮动力学特性和结构强度的影响,建立磨损损伤的叶轮的三维模型,并采用有限元方法,对有无离心预应力状态下原始叶轮和损伤叶轮的固有频率和振型进行提取,对叶轮共振特性进行研究,对因材料流失而造成的叶片强度、刚度变化进行了分析。研究结果表明:因冲蚀磨损引起的叶片局部减薄对叶轮整体振动特性影响不明显;叶轮在工作转速下其第6,7阶共振裕度较小;冲蚀磨损损伤的叶片存在应力集中和刚度降低的现象。 计算模型的建立2．1叶轮模型和网格划分叶轮实体模型来源于沈阳鼓风机厂提供的空分压缩机冲蚀磨损失效叶轮，叶轮为三维闭式叶轮，叶片总数为22，其中长、短叶片各11片。对其运行2年后进行检修，发现叶轮的大叶片压力面出口根部发生了严重的材料流失现象，冲蚀减薄严重，小叶片基本没有冲蚀。如图1所示。对叶片实际冲蚀形貌进行测量，并根据叶轮大小叶片型线数据动力特性研究-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机折弯机、轮盘轮盖子午面数据，利用三维造型软件Pro/E建立带有磨损损伤的叶轮三维模型。分别建立叶轮单个叶片损伤与所有大叶片损伤的三维模型本文由公司网站滚圆机网站 转摘采集转载中国知网整理!   http://www.dapengkuoguanji.com/ 。叶片厚度为8mm，后缘根部冲蚀深度最大处已经沿叶片厚度方向贯穿。统计单个叶片因磨损损伤造成的材料流失质量为0．0356kg，单个大叶片质量2．59kg，整个叶轮质量250．63kg;计算单叶片损伤质量占单个大叶片质量分数的1．37%，占整个叶轮质量分数的0．014%。损伤叶轮三维模型如图1和图2所示。图1单个大叶片减薄模型图2所有大叶片减薄模型叶轮出口直径918mm，转速6180r/min。叶轮材料为FV520B，FV520B是英国Firth-Vickers材料研究室研究开发的一种沉淀硬化马氏体不锈钢，具有高强度、良好的冲击韧性，良好的耐蚀性能和焊接性能，是制造离心压缩机叶轮的理想材料。材料密度7780kg/m3，弹性模量190GPa，泊松比0．295，，屈服强度1182MPa。由于叶轮具有非常复杂的空间结构，本文采用适应性强的实体四面体非结构化网格进行划分，控制全局网格尺寸7mm，并对叶片损伤处进行网格局部加密。针对原始叶轮的网格划分结果如图3所示，单元数184473，节点数为338466。对于单叶片损伤和所有大叶片损伤的叶轮，网格数分别为图3叶轮网格划分2．2数学模型和模态理论模态分析是计算结构振动特性的数值技术，也是最基动力特性研究-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机折弯机本文由公司网站滚圆机网站 转摘采集转载中国知网整理!   http://www.dapengkuoguanji.com/