【正文】 as an efficient auxiliary acceleration technology, has gradually bee the focus of global research in the relevant art in the art. As turbocharger centrifugal pressor technology is an important ponent, efficiency and safety of its operation has bee a top priority of researchers to carry out research. All the advantages of centrifugal pressor prominent, has bee the most stable in the current situation is the most widely turbocharging system. Grazing angle blade design is of epochmaking significance, since the change would be running the pressor blade sweep angle of the aerodynamic performance of the flow field of a certain impact. This article first centrifugal pressor blade natural frequencies were calculated, the natural frequency of puting applications ANSYS software. Respectively grazing angle modal analysis of blades 0 176。葉片掠角的設(shè)計是具有劃時代的意義的，由于葉片掠角的改變會對壓氣機(jī)運行過程中的流場的氣動性能產(chǎn)生一定的影響。離心式壓氣機(jī)作為渦輪增壓技術(shù)中的重要部件，其運行的效率和安全性也成為了研究人員開展研究的重中之重。的葉片進(jìn)行模態(tài)分析，求得 5階的固有頻率。 reliability. 3 第一章 引 言 離心式壓氣機(jī)研究背景 早在 公元 1700 多年 ， 帕潘 最先研究離心式的壓氣機(jī)， 他發(fā)表的文章和圖書中 著重闡述了如何研究離心型的構(gòu)件 [1]。 相關(guān)研究成果的出現(xiàn)， 全球范圍內(nèi)的離心型壓縮機(jī)的應(yīng)用就更加的多 。 壓縮機(jī)的制造設(shè)計方面 ， 各國的軍用科技和民間科技組織 在 1980 年到 1990 年之間 ，都對掠角的變化所造成的相應(yīng)的影響進(jìn)行了深入的研究 。 國際領(lǐng)域中帶有掠角的葉片的應(yīng)用技術(shù)得到了相關(guān)人員的使用 ， 而且也吸引了很多研發(fā)人員的目光。 能源問題一直是困擾著各大領(lǐng)域的重要難題 ， 這種問題同時也對葉片的制造產(chǎn)生了很大的要求，更 高效率，更省油耗的葉片無疑成為了理想中的葉片 。國內(nèi)外的內(nèi)燃機(jī)在模擬實驗和正常運行的過程中基本上所有內(nèi)燃機(jī)都發(fā)生過關(guān)于葉片失效的故障。而這種方法最重要的問題就是針對相關(guān)的問題定義可靠性的數(shù)學(xué)函數(shù)模型并對其求解。 具體內(nèi)容如下： （ 1） 內(nèi)燃機(jī)的壓縮機(jī)葉片的故障是在正常使用的過程中不能夠忽視定的 ， 根據(jù)多年的研究數(shù)據(jù)分析，葉片振動失效的情況經(jīng)常發(fā)生 ，振動經(jīng)常會導(dǎo)致葉片表面出現(xiàn)縫隙和斷裂情況 。現(xiàn)今，我國 200 多所高校均使用 ANSYS 軟件進(jìn)行相關(guān)專業(yè)分析的教學(xué)和模擬分析。 首先我們可以確定葉片的材料的具體相關(guān)量 ，彈性模量 *105MPa，泊松比 ，密度 7720kg/m3，轉(zhuǎn)速為 86000r/min。 然后在原模型中單擊葉片邊緣輪廓上的線進(jìn)行選擇 。 網(wǎng)格劃分如下圖所示： 圖 3：離心式壓氣機(jī)的葉片的網(wǎng)格劃分 由于 葉片 的運行狀態(tài)是繞一個固定軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)所以要對其施加合適的約束 ， 在默認(rèn)的坐標(biāo)系中是無法完成這項操作的 ， 所以接下來我們引入柱坐標(biāo)的定義 。 選擇 Utility Menu 單擊 WorkPlane 單擊 Local Coordinate Systems 單擊 Create Local CS 單擊 At WP Origin， 接著會出現(xiàn) Create Local CS at WP Origin 的選項框 ， 在 Ref number of new coord sys 輸入框中輸入 11， （ 11 基本上是默認(rèn)值，可以設(shè)置成別的值） 。 選擇 Basic 的選項 ， 在 Calculate Prestress effects 的框前空格出單擊選擇 。 接著對轉(zhuǎn)速進(jìn)行施加 選擇 Main Menu 中然后 單擊 Solution 再 單擊 Define Loads 再 單擊 Apply 再 單擊 Structural 再 單擊 Inertia 再 單擊 Angular Velocity 再 單擊 Global，然后會出現(xiàn) Apply angular velocity 的菜單欄 ， 在這之中的 Global Cartesian Xp 的輸入 框中輸入 9010， 這表示輪盤的速度用弧度制來表示9010 弧度 /秒。 15176。的葉片模型 17 圖 10：葉片掠角為 25176。 15176。接下來筆者就將上文中計算所得的不同掠角的 5 階固有頻率帶入到下一步的運算過程中去，通過下一步的計算應(yīng)該就可以觀察出葉片的固有頻率在葉片的振動可靠性中的影響，從而能夠?qū)ο嚓P(guān)零件的設(shè)計和計算得到有效的建議和意見。 到了現(xiàn)如今，歷經(jīng)多少代數(shù)不清的版本的不斷的維護(hù)與更新， MATLAB 軟件的功能已經(jīng)發(fā)展到能夠在各個行業(yè)各個領(lǐng)域中進(jìn)行相關(guān)的工程運用上嶄露頭角。又有相關(guān)工作研究人員在對離心式壓氣機(jī)中的葉片可靠性的研究中，提出來了概率故障樹的研究思路，這種研究理念以葉片的運行過程中的轉(zhuǎn)速變化圖為基礎(chǔ)，得出了全新的一種用于計算葉片 共振的可靠性的相關(guān)研究思路。 由于葉輪轉(zhuǎn)動的過程中會承受不同大小的轉(zhuǎn)速，所以我們考慮到不同大小的轉(zhuǎn)速的情況對葉片進(jìn)行分析， 一般的氣體的振動頻率和葉片的固有頻率都成正態(tài)分布并且數(shù)值的量都比較多 ，但是由于條件的限制，很難對所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬。 H1=w*(Z1^(w1))； H2=(1Z2).^12； H3=Z3； T=H1*H2*H3。 Z1=normcdf(n,a1,b1)。 23 plot(w,R),xlabel(39。時的可靠性線圖 圖 16： 葉片掠角為 15176。 而當(dāng)葉片的掠角從 15176。之間的變化是逐漸增加的，也就是說在 0176。到 30176。 28 第四章 結(jié)論與展望 論文完成的主要工作 本文的內(nèi)容圍繞離心式壓氣機(jī)的帶有掠角的葉片可靠性進(jìn)行分析，概括如下： 1）研究離心式壓氣機(jī)的可靠性主要是研究避免壓氣機(jī)的失效的最優(yōu)方案，本課題著重對壓氣機(jī)中的葉片的掠角變化導(dǎo)致的整體可靠性的變化進(jìn)行研究。而在研究壓氣機(jī)的可靠性方面也很少會對葉片的掠角的變化而導(dǎo)致的整個壓氣機(jī)的可靠性的變化開展較深入的研究。 31 參考文獻(xiàn) [1] 劉揚 . 增壓器離心壓氣機(jī)氣動噪聲數(shù)值分析 . 車用發(fā)動機(jī) , 20xx年 2期 : P31— P35. [2] 吳春雨 . 引氣再循環(huán)對高壓比離心壓氣機(jī)性能影響仿真研究 . 哈爾濱工程大學(xué) ,20xx. [3] 李鵬飛 . 小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片振動特性及強(qiáng)度分析 . 江蘇大學(xué) ,20xx. [4] 李麗麗 . 不同用途的葉輪機(jī)械內(nèi)部流場數(shù)值模擬分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究 .大連理工大學(xué) ,20xx. [5] 姜爾寧 . 世界制冷壓縮機(jī)發(fā)展趨勢 (一 ). 制冷技術(shù) , 20xx年 2期 : P46— P53. [6] 海洋 . WD095微型燃機(jī)離心壓氣機(jī)通流結(jié)構(gòu)性能研究 . 大連理工大學(xué) ,20xx. [7] 蔡蔚榮 . 壓氣機(jī)葉片振動綜合可靠性分析方法研究 . 南京航空航天大學(xué) ,20xx. [8] 陳未如 . 基于架構(gòu)的軟件可靠性分配模型及優(yōu)化研究 . 計算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用 , 20xx年 4期 : P92— P95. [9] 張永強(qiáng) . 基于 ANSYS的套料鉆模態(tài)分析 . 工具技術(shù) , 20xx年 5期 : P55— P57. [10] 尹麗 . 運用數(shù)學(xué)軟件提高高數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量 . 軟件工程師 ,20xx年 12期 : P34— P35. [11]Steglich T, Kitzinger J, Seume J R, et al. Improved diffuser/volute binations for centrifugal pressors. Journal of Turbomachinery, 20xx, 130(1). [12]Gu Fahua, and Engeda A. A numerical investigation on the volute/impeller steadystate interaction due to circumferential distortion. ASME Paper, No. 20xxGT0328, 20xx. [13]Fatsis A, Pierret S, Van den Braembussche R A, et. al. Three dimensional unsteady flow and forces in centrifugal impellers with circumferential distortion of the outlet static pressure. Journal of Turbomachinery, 1997, 119