22880.葉輪再制造臨界閾值界定中服役環(huán)境及疲勞裂紋擴(kuò)展分析研究

1、碩士學(xué)位論文葉輪再制造臨界閾值界定中服役環(huán)境及疲勞裂紋擴(kuò)展分析研究TheAnalysisofServiceEnvironmentandFatigueCrackGrowthinDeterminationofCriticalThresholdofImpellerRemanufacturing學(xué)號：21103069大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要再制造是指以廢舊產(chǎn)品全壽命周期理論

2、為指導(dǎo)，以恢復(fù)廢舊機(jī)電產(chǎn)品原有性能為目的，以節(jié)能、環(huán)保、優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)材為準(zhǔn)則，以先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)為手段i對廢舊機(jī)電產(chǎn)品進(jìn)行改造和修復(fù)的一系列技術(shù)措施或工程活動(dòng)的總稱。作為離心壓縮機(jī)的核心部件，葉輪的再制造臨界閾值界定取決于葉輪服役環(huán)境以及再制造對象內(nèi)部裂紋的擴(kuò)展及剩余壽命等因素。因此，對再制造對象一葉輪的服役環(huán)境和裂紋擴(kuò)展等問題的研究對葉輪再制造工業(yè)具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。本文的主要研究工作包括：第一、二章，闡述了研究葉輪再制造

3、臨界閾值的重要性，并介紹了接觸力學(xué)和斷裂力學(xué)的發(fā)展歷史以及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。論述了非線性接觸問題和斷裂力學(xué)的一些相關(guān)理論，并對比介紹了幾種斷裂力學(xué)的有限元計(jì)算方法。第三章，應(yīng)用有限元軟件ABAQUS，根據(jù)某壓縮機(jī)葉輪實(shí)際幾何外形建立了三維模型，在分析了模擬187種工況下葉輪的力學(xué)狀態(tài)所得數(shù)據(jù)后，分析了過盈量、工作轉(zhuǎn)速等因素對接觸壓強(qiáng)分布的影響，并擬合出計(jì)算接觸面積的經(jīng)驗(yàn)公式，可以根據(jù)工作轉(zhuǎn)速需求選擇滿足接觸面積要求的最佳過盈量，并進(jìn)一步考

4、察了超速預(yù)加載工藝的影響，對葉輪結(jié)構(gòu)的初始設(shè)計(jì)和再制造中的再設(shè)計(jì)具有重要的借鑒作用。第四章，對在不同位置含有裂紋的葉輪接觸面簡化模型進(jìn)行了疲勞裂紋擴(kuò)展分析，應(yīng)用J積分方法計(jì)算出了不同位置的裂紋尖端的應(yīng)力強(qiáng)度因子，并通過不同模型結(jié)果驗(yàn)證了計(jì)算結(jié)果的正確性。利用Paris疲勞裂紋擴(kuò)展公式，計(jì)算出了在轉(zhuǎn)速波動(dòng)下裂紋的疲勞擴(kuò)展速率，對含裂紋葉輪剩余壽命進(jìn)行了計(jì)算。相關(guān)計(jì)算對再制造臨界閾值的界定具有重要參考價(jià)值。關(guān)鍵詞：葉輪；再制造；過盈接觸；超