涡轮叶片复合载荷工况下的强度性能研究与分析.docxVIP

涡轮叶片复合载荷工况下的强度性能研究与分析

目录

文档简述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.3研究目标与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.4研究方法与技术路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

涡轮叶片工作环境与载荷分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

2.1涡轮叶片工作环境概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

2.1.1高温高压环境．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

2.1.2振动环境．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

2.1.3冲击载荷．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

2.2涡轮叶片主要载荷类型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

2.2.1横向载荷．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

2.2.2纵向载荷．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

2.2.3扭转载荷．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

2.3复合载荷工况定义与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

2.3.1载荷叠加效应．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

2.3.2载荷频率与幅值分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

涡轮叶片强度性能理论基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

3.1材料力学基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

3.1.1应力与应变分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

3.1.2强度理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

3.2复合材料力学特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

3.2.1层合板力学模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

3.2.2蠕变与疲劳特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

3.3强度有限元分析方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

3.3.1有限元模型建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

3.3.2边界条件与载荷施加．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

涡轮叶片强度性能数值模拟．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

4.1有限元模型建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

4.1.1几何模型简化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

4.1.2材料参数选取．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

4.2模拟工况设置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

4.2.1载荷工况模拟．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

4.2.2求解参数设置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

4.3模拟结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

4.3.1应力分布规律．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

4.3.2应变分布规律．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．