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液力偶尔器数值模仿的加载与求解

 

我们知道液力偶尔器数值模仿的加载与求解吗?今天无妨和小编一同来看看。
  1、加载。将数值模仿得到的液力偶尔器叶片表面压力施加于有限元模型,则可得到叶片在受液体冲击时发生变形和所受的应力分布。值得留意的是,在加载过程当中,不光要完成CFD与有限元软件中叶片表面压力的转换,且须保证工程精度与转换的便利性。量十分重要。现稀有值分析软件关于旋转流体机械的流固耦合并没有直接给出解决方案。为克服载荷施加于有限元模型的缺点及保证载荷施加的精确性,选用直接耦合,通过坐标转化将CFD和FEA模型的鸿沟面相对应;通过曲面拟合,使用参数化设计言语编制APDL批处理程序,依据压力分布状态将流场压力作为分布载荷作用于FEA模型。加载过程如下:
  1)使用CFD软件将压力场数据以ASCⅡ文件类型输出,得到叶片表面各节点的总压力P和相应的三维便性。直接求解杂乱流场流固耦合,精度和核算量十分重要。现稀有值分析软件关于旋转流体机械的流固耦合并没有直接给出解决方案。为克服载荷施加于有限元模型的缺点及保证载荷施加的精确性,选用直接耦合,通过坐标转化将CFD和FEA模型的鸿沟面相对应;通过曲面拟合,使用参数化设计言语编制APDL批处理程序,依据压力分布状态将流场压力作为分布载荷作用于FEA模型。加载过程如下:
  2)编制APDL批处理程序,选择叶片的压力面。因为在CFD软件和有限元软件中的叶片网格划分精度及离散方法不同,导致节点坐标不可能逐个对应,在有限元网格中找不到相同坐标的节点,用坐标差错最小的节点取代,将压力载荷加载到间隔最近点,保证各个节点压力值以最小差错加载,并完成程序的主动性,以便叶轮结构核算。
  2、求解。液力偶尔器工作时,叶片主要受高速旋转的向心力和液体的冲击力。将向心力和冲击力加载并求解,即可得出叶片在牵引工况下的位移等值图和应力等值图。图5为充液率为80%时,叶片的位移等值图。从图中可以看到,叶片的变形呈规则的条状分布,在叶片的根部变形较小,而在接近叶片的中心部位变形较大。分析其原因,认为叶片的根部与叶轮相连接,根部全体被固定,不容易发生变形,因此所发生的变形比较小;而叶片中部离根部较远,在遭到高速流体冲击时很容易发生变形,因此变形最大。泵轮叶片最大变形为1.257×10-3mm,涡轮叶片最大变形为1.236×10-3mm。图6为充液率为80%条件下,叶片的应力等值图。从图中可以明晰地看到,叶片各部分所受的应力大小及应力分布不具流场压力分布的规律性,但叶片顶部与叶轮相连接方位所受的应力仍然较大,在叶片底部所遭到的应力较小。泵轮叶片所受的最大应力为3.2×106Pa,最小应力为1.4795×104Pa;涡轮叶片遭到的最大应力为3.513×106Pa,最小应力为3.9519×104Pa。而在牵引工况时,泵轮叶片和涡轮叶片所遭到的最大应力比较挨近。从图7中可以看到,叶片变构成规则的带状分布,叶片的部变形较小,在接近叶片中部方位变形较大。其间泵轮叶片最大变形为6.67×10-4mm,涡轮叶片最大变形为3.49×10-4mm。从图8中可以明确地看到,叶片各部分应力分布呈现一定的规律性,即在叶片顶部与叶轮相连接方位的应力较大,叶片底部的应力较小,且压力较小的规模很大。分析认为,在充液率较小状况下,因为向心力的作用,高速旋转的液流多集中在叶片的上半部分,而下部主要被空气充填,因此所遭到的应力较小。泵轮叶片的最大应力为2.265×106Pa,最小应力为3.469×103Pa;涡轮叶片的最大应力为1.342×106Pa,最小应力为5.872×103Pa。
  期望通过小编的介绍朋友们可以更加的了解偶尔器。








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