【正文】 ................................................................................ 18 變形結果分析 .................................................................................................. 19 前后蓋板外側壓力單獨作用下受力及變形分析 .................................................... 19 ANSYS 軟件分析過程 ..................................................................................... 19 應力結果分析 .................................................................................................. 20 徑向應力 ................................................................................................ 20 周向應力 ................................................................................................ 21 第一主應力 ............................................................................................. 21 應變結果分析 .................................................................................................. 21 徑向應變 ................................................................................................ 21 周向應變 ................................................................................................ 22 第一主應變 ............................................................................................ 22 變形結果分析 .................................................................................................. 23 圓盤摩擦力單獨作用下受力及變形分析 ................................................................ 23 ANSYS 軟件分析過程 ..................................................................................... 23 應力結果分析 .................................................................................................. 25 應變結果分析 .................................................................................................. 26 變形結果分析 .................................................................................................. 26 本章小結 .................................................................................................................... 26 第 4 章 多載 聯(lián) 合作用下葉輪受力分析 ......................................................................... 27 中國石油大學（華東）本科畢業(yè) 論文 前言 ............................................................................................................................ 27 ANSYS 分析過程 ....................................................................................................... 27 應力結果分析 ............................................................................................................ 27 徑向應力 .......................................................................................................... 27 周向應力 .......................................................................................................... 28 徑向應力 .......................................................................................................... 28 第一主應力 ...................................................................................................... 29 應變結果分析 ............................................................................................................ 29 徑向應變 .......................................................................................................... 29 周向應變 .......................................................................................................... 29 軸向應變 .......................................................................................................... 30 第一主應變 ...................................................................................................... 30 變形結果分析 ............................................................................................................ 31 本章小結 .................................................................................................................... 31 第 5 章 結論和展望 ......................................................................................................... 32 結論 ............................................................................................................................ 32 展望 ............................................................................................................................ 32 致謝 .......................................................................................................................................... 33 參考文獻 .................................................................................................................................. 34 第 1 章 緒論 1 第 1章 緒論 選題背景 油田投入開發(fā)以后，隨著開采時間的增長，就要不斷地消耗油層本身能量，油層壓力就會不斷下降，造成地下虧空，為了保持或提高油層壓力，必須及時地用注水泵對油田實行配產配注，注水泵運行是否平穩(wěn)直接影響到是否能保證定時定量的向地下注水，是否能保證油田穩(wěn)產、高產，因此為了保證油田穩(wěn)產、高產，必須保證注水泵安全平穩(wěn)的運行 [1]。 葉輪作為將原動機動力轉化為流體機械能的 重要部件， 按其機械結構可分為閉式、半閉式和開式三種 [2]。閉式葉輪適用于輸送清潔液體；半閉式和開式葉輪適用于輸送含有固體顆粒的懸浮液，這類泵的效率低。按吸液方式不同可將葉輪分為單吸式與雙吸式兩種，單吸式葉輪結構簡單，液體只能從一側吸入。雙吸式葉輪可同時從葉輪兩側對稱地吸入液體，它不僅具有較大的吸液能力，而且基本上消除了軸向推力。根據葉輪上葉片上的幾何形狀，可將葉片分為后彎、徑向和前彎三種，由于后彎葉片有利于液體的動能轉換為靜壓能，故而被廣泛采用。 本文中所涉及到的多級注水泵葉輪為閉式單吸后彎葉輪，其工作特點是 轉速高，額定轉速為 2950r/min，工作壓力等級高，達 ，因此該葉輪是多級注水泵結構分析中的重點。 針對葉輪工作狀態(tài)下的載荷形式對其進行受力及變形分析， 對于提高 多級注水泵 的性能，優(yōu)化結構，指導設計生產具有重要意義。 本文采用有限元分析軟件 ANSYS 對多級注水泵葉輪進行靜力學分析，以得到其應力及變形結果，找出應力集中點，分析其可靠性，為泵的優(yōu)化設計提供參考依據。 離心泵葉輪結構有限元分析研究進展 與傳統(tǒng)方法相比，用有限元法進行結構分析具有很多優(yōu)點。傳統(tǒng)方法對葉輪這樣具有復雜形狀的部件進行強度 計算時，只能采用簡化和近似的方法，尤其是對于例如葉片端部與前、后蓋板交界處這樣細微部分進行分析時很難得到精確結論，然而此處往往是應力集中問題發(fā)生的區(qū)域。 隨著 ANSYS、 ABAQUS 等 有限元軟件的發(fā)展，使葉輪這樣的復雜模型的有限元分析結果更加精確。 20xx 年，唐立新 [3]等依據 FLUENT 得出的葉輪流道流體壓力分布結果，在 ANSYS第 1 章 緒論 2 軟件中對某型汽輪機主油泵雙吸式葉輪分別在離心慣性力、流道流體壓力分別作用及兩種載荷耦合作用下進行結構靜力學分析，得出葉輪的應力分布及變形結果。針對應力集中問題進行分析，為葉輪 的優(yōu)化設計提供理論數據依據。 20xx年，董曉嵐 [4]采用流固耦合分析法對離心泵葉輪的強度和剛度進行仿真，采用多幀參照技術對葉輪 蝸殼動靜干涉進行模擬。在 FLUENT流體力學分析中，獲得葉片和輪轂壓力和剪應力分布，使用 ABAQUS軟件分析葉輪在流道流體壓力、剪應力和離心慣性力共同作用下的應力分布及整體變形結果。針對分析結果分析得出：相對于壓力，剪應力對葉輪變形影響微不足道；葉輪結構在設計工況下結構安全；葉輪最高轉速可達到1780r/min。如果應力卻維持在一個較低的水平，離心泵轉速提高，葉輪會與蝸殼發(fā)生干涉 ，并在保證葉輪的強度和剛度條件下提出葉輪的改進方案。 20