CAP1400核主泵叶轮动应力计算及疲劳寿命预测OA北大核心CSTPCD
为实现核主泵叶轮疲劳寿命预测,考虑叶轮高温高压的恶劣运行工况建立流-热-固耦合计算模型,应用ANSYS CFX软件对核主泵叶轮内部流动的压力载荷和温度载荷进行非定常数值计算,在ANSYS Workbench中实现载荷向结构的传递,并对叶轮动力响应疲劳载荷开展研究.利用雨流计数法对叶片危险部位的载荷数据进行统计分析,进一步结合Palmgren-Miner理论对核主泵叶轮的最小疲劳寿命周期进行预测.研究结果表明:叶轮在旋转过程中承受周期性交变应力的作用;叶轮叶片进、出口边与前、后盖板交接处容易发生内部应力集中,最大应力出现在叶片出口边与前盖板交接处,为142.57 MPa;叶片各危险部位承受应力波峰和波谷的时间基本一致;叶轮产生的疲劳为应力疲劳,疲劳破坏首先发生在叶片进口边与后盖板交接处;计算得到叶轮的疲劳寿命为277.94 a.研究结果可为叶轮的动态强度优化和疲劳设计提供一定参考.
汪家琼;王瑞芝;付强;朱荣生;徐伟;王耽耽;
江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心,江苏镇江212013
农业工程
核主泵流-热-固耦合叶轮动应力疲劳寿命
《排灌机械工程学报》 2024 (003)
P.236-242 / 7
国家自然科学基金资助项目(U20A20292)。
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