【正文】 30 致謝 本人對(duì)導(dǎo)師汪陳芳老師的悉心指導(dǎo)和認(rèn)真培養(yǎng)表示熱切衷心的感謝。 3）在第二部分完成以后，得到了帶有不同掠角葉片的五階固有頻率之后，就可以對(duì)固有頻率和可靠性之間的關(guān)系進(jìn)行分析。或 15176。 結(jié)論就是離心式壓氣機(jī)中的葉片掠角在 0176。的這個(gè)過程中可靠性是逐漸降低的過程。 由前幾個(gè)圖中我們可以觀察到，當(dāng)葉片掠角從 0176。) 運(yùn)行上述給出代碼可得到掠角發(fā)生變化時(shí)的分別 R和 w的關(guān)系圖如下所示 : 圖 13：葉片掠角為 0176。 H3=Z3。 a2=8623。Z2=normcdf(n,a2,b2)。 21 葉片共振模型可靠性分析 如上文所述，由于對(duì)葉片共振的可靠性分析方法已經(jīng)很成熟，所以筆者參考王正《增壓器渦輪葉片振動(dòng)分析及其可靠性評(píng)價(jià)方法研究》中提到的葉片共振可靠性分析方法進(jìn)行計(jì)算分析，首先對(duì)文章中提到的可靠性數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析。所以，近些年來，離心式壓氣機(jī)中的葉片可靠性的相關(guān)研發(fā)工作也得到了額外的重視。MATLAB 在 數(shù)值運(yùn)算類的相關(guān)計(jì)算 軟件 的行業(yè)中在工程數(shù)值運(yùn)算方面的能力幾乎是業(yè)內(nèi)頂尖 。利用這項(xiàng)成熟的軟件的計(jì)算功能，課題中可以得到了不同葉片掠角的葉片的 5階的固有頻率，可以明顯的觀察出 葉片的固有頻率的結(jié)果是和葉片的掠角變化有著一定的聯(lián)系的。） 0176。的葉片模型 圖表 1 2 16 圖 7：葉片掠角為 10176。 選擇 Main Menu 單擊 Solution 單擊 Current LS 可以得到計(jì)算的過程 列出固有頻率 選擇 Main Menu 單擊 General Postproc 單擊 Results Summary，將列出輪盤的所有求解的固有頻率，在文本框里列出了輪盤的前 5階固有頻率。 這樣的操作會(huì)將所有需要定義的點(diǎn)進(jìn)行約束 ， 后續(xù)的約束的力和轉(zhuǎn)速也會(huì)在上 。 然后再選擇 pick all 的選項(xiàng) ，這樣的操作就能夠使所有的點(diǎn)都在柱坐標(biāo)系中激活。單擊 按鈕， 即時(shí)將原坐標(biāo)系沿著 Y軸的方向轉(zhuǎn)動(dòng) 90176。 11 開始劃分具體的網(wǎng)格 。葉片掠角的葉片模型導(dǎo)入 ANSYS 劃分網(wǎng)絡(luò) 單擊 Main Menu 中的 Preprocessor 單擊 Meshing 單擊 MeshTool 首先設(shè)置網(wǎng)格的全體屬性 單擊 Size Controls 中的 Global 中的 Set 鍵 ， 接著會(huì) 彈出 Global Element Sizes 對(duì)話框 ，在這里 Element edge Length 輸入值為 1。 ANSYS 結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析簡(jiǎn)介 ， 經(jīng)過對(duì) ANSYS 軟件的學(xué)習(xí)可以使用下面三個(gè)步驟對(duì)具體問題進(jìn)行分析 ： （ 1） 建模； （ 2） 加載并求解； （ 3） 結(jié)果提取分析。 ANSYS 軟件的功能十分的強(qiáng)大，能夠?qū)?duì)象的結(jié)構(gòu)，溫度，流體運(yùn)動(dòng)，聲音以及磁場(chǎng)的變化進(jìn)行各種各樣的模擬。 研究成果稱當(dāng)可靠度較高時(shí) ， 原始數(shù)據(jù)的分布情況也會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響 [13]。 葉片本身運(yùn)行過程中的安全性能都會(huì)影響到離心式壓氣機(jī)甚至內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行安全和使用壽命，是內(nèi)燃機(jī)安全可靠性問題中最為重要的問題之一。 離心式壓氣機(jī)可靠性研究背景及現(xiàn)狀 壓氣機(jī)葉片是內(nèi)燃機(jī)渦輪增壓技術(shù)中最重要的關(guān)鍵零件之一，其葉片工作的環(huán)境復(fù)雜惡劣。 1970 年后 ， 全球范圍內(nèi)的相關(guān)研究技術(shù)都趨近成熟也都能夠在掠角的研究方面有了很大的進(jìn)展 ， 而且不只是在內(nèi)燃機(jī)上，在航空航天領(lǐng)域也有著充分的使用 。 在20 世紀(jì) 80年代時(shí)， 德國的氣動(dòng)研 究所在發(fā)表的論文中提出 ， 如果航空發(fā)動(dòng)機(jī)能夠使用帶有掠角的葉片，則發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗量能夠得到及其可觀的減少，而且周圍的噪聲也能夠得到一定的緩解 [6]。 全球各地的專家 都借鑒了這種理論成果并且加以應(yīng)用最終得出了各種各樣的有益的成果 。 有葉擴(kuò)壓器則開始研發(fā)出來并逐漸被人們使用 。, draw 5 natural frequency bands. Then to analyze the results of natural frequency finishing the natural frequency of the blade into the blade of different mathematical models reliability, the reliability of the final difference can be drawn in different grazing angle of the blade, then the difference between a parative analysis of them . Keywords: centrifugal pressor。本文首先對(duì)離心式壓氣機(jī)的葉片進(jìn)行固有頻率的計(jì)算，固有頻率的計(jì)算應(yīng)用 ANSYS 軟件進(jìn)行。目 錄 摘要 ............................................................................................................... 1 ABSTRACT ....................................................................................................... 2 第一章 引 言 .................................................................................................. 3 離心式壓氣機(jī)研究背景 ........................................................................... 3 離心式壓氣機(jī)中的葉片掠角的研究背景 ................................................... 3 離心式壓氣機(jī)可靠性研究背景及現(xiàn)狀 ....................................................... 5 本論文的研究內(nèi)容目的及主要內(nèi)容 .......................................................... 6 第二章 應(yīng)用 ANSY S 計(jì)算不同掠角葉片的固有頻率 ........................................... 7 S 軟件背景 ...................................................................................... 7 S 分析具體步驟 ............................................................................... 8 計(jì)算結(jié)果分析 ....................................................................................... 18 第三章運(yùn)用 MATLAB 軟件對(duì)葉片可靠性模型分析 ............................................ 19 功能和歷史背景 ....................................................................... 19 壓氣機(jī)葉片可靠性分析現(xiàn)狀 .................................................................. 20 葉片共振模型可靠性分析 ...................................................................... 21 結(jié)果分析 .............................................................................................. 26 第四章 結(jié)論與展望 ....................................................................................... 28 論文完成的主要工作 ............................................................................. 28 論文的創(chuàng)新點(diǎn) ....................................................................................... 29 課題研究的前景展望 ............................................................................. 29 致謝 ............................................................................................................. 30 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................... 31 1 葉片掠角對(duì)離心式壓氣機(jī)可靠性影響研究 摘要 ： 渦輪增壓技術(shù)自從研發(fā)出以來，一直作為內(nèi)燃機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)和航空航天技術(shù)中應(yīng)用的重要的核心技術(shù)。分別對(duì)掠角為 0176。 blade sweep angle。 公元 1900 年以后，離心式的壓縮機(jī)的研究工作正在快速地進(jìn)行 。 離心式壓