亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        某汽輪機末級動葉校形研究

        2021-07-19 03:23:40董強王龍清唐坤
        東方汽輪機 2021年2期
        關(guān)鍵詞:形量末級塑性變形

        董強, 王龍清, 唐坤

        (東方電氣集團東方汽輪機有限公司, 四川德陽, 618000)

        1 引言

        汽輪機大葉片普遍存在著在加工制造后變形問題: 一方面是加工會導致葉片在毛坯鍛造過程中所產(chǎn)生的內(nèi)部組織應力變化; 另一方面是大葉片的弱剛性結(jié)構(gòu)會使葉片在加工過程中受力不均造成變形。 而關(guān)于葉片變形和殘余應力對葉片性能影響的研究由來已久, 70 年代興起的有限元方法, 將有限元為基礎的數(shù)值模擬技術(shù)和葉片校形過程相結(jié)合, 通過計算模擬, 以直觀的圖像和圖形信息表現(xiàn)出物理量變化, 從而預知葉片校形過程中的應力分布和變形。

        當作用在物體上的外力取消后, 物體的變形不完全恢復, 而產(chǎn)生一部分永久變形, 這種變形就叫塑性變形。 對于塑性力學來說, 彈性力學中的大部分基本概念和處理問題的方法都可以在塑性力學中得到應用[1]。 塑性變形的基本規(guī)律應當建立在實驗的基礎上, 即從實驗中去找出材料超出彈性極限后的特性, 從而確定物理關(guān)系, 建立塑性力學中的基本方程, 由這些方程得到不同情況的塑性狀態(tài)下的應力和變形。 利用這些基本規(guī)律來討論材料發(fā)生塑性變形后內(nèi)部應力重新分布情況, 以便做出更合理的設計, 在這方面也已做了很多工作, 并且已經(jīng)解決了不少問題[2]。

        本文以某型號汽輪機末級葉片為例, 使用有限元從理論分析當前校形方式對葉片應力變化的影響, 并且對葉片校形前后的變形量與殘余應力進行檢測, 進而對該葉片的校形方案進行了探討,最終確認一個不會對葉片安全性能造成影響的允許變形量與校型量。

        2 葉片變形量與校形量

        隨機選取了6 只已完成型面工序的某型號汽輪機末級動葉, 對其各檔截面進行了變形量統(tǒng)計,其數(shù)值如圖1 所示。

        圖1 葉片變形量統(tǒng)計

        對該葉片采用的葉片校形方式是通過對葉片表面施加外力使其產(chǎn)生塑性變形, 校形量即校形過程中校形機壓頭所發(fā)生的位移值[3]。 通過對校形后葉片進行測量, 要糾正變形量接近3 mm 的葉片, 需要施加的校形量在5 mm 左右。 其校形過程的葉片裝夾方式及所使用壓頭形狀如圖2 所示,根據(jù)葉片的不同變形方向, 校形力會施加于壓力面與吸力面2 個方向。

        圖2 葉片校形裝夾方式

        該葉片分別對3 個截面施加校形量用以糾正其變形量, 各截面高度分別為650 mm、 750 mm與830 mm, 其校形位置如圖3 所示。

        圖3 校形位置示意圖

        3 校形模擬分析

        基于該葉片的三維實體模型, 使用ANSYS 軟件建立了三維有限元模型, 如圖4 所示, 葉片總網(wǎng)格數(shù)量為21.3 萬, 葉型部分網(wǎng)格數(shù)量為18.3萬, 約占總網(wǎng)格數(shù)量的85.9%。 葉片材料屬性是根據(jù)該葉片材料的應變-應力曲線設置。

        圖4 葉片網(wǎng)格示意圖及局部放大

        結(jié)合上一章節(jié)的實際數(shù)據(jù), 設定在施加7 mm與5 mm 校形量前提下, 3 種校形高度下的數(shù)值模型如圖5 所示。

        圖5 各校形高度下的數(shù)值模型示意圖

        通過對數(shù)值模型進行分析, 可得出該葉片3個校形高度的不同約束條件下葉片表面的殘余應力分布情況, 壓頭處于吸力面與壓力面時的應力分布數(shù)值數(shù)值如表1 所示與表2 所示。

        表1 校形量7 mm 校形點附近應力分布數(shù)據(jù)

        表2 校形量5 mm 校形點附近應力分布數(shù)據(jù)

        同時截取了校形量7 mm 時壓頭位于吸力面750 mm 高度處的校形截面殘余應力分布, 見圖6。

        通過以上數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)葉片在校形過程中發(fā)生的變形行為與分析相符。 葉片的塑性變形量從校形點附近向四周擴散, 變形量迅速衰減, 這意味著,在校形點附近將產(chǎn)生一個平滑的凹陷區(qū)域。 這個凹陷區(qū)域的邊緣與葉片表面的其他區(qū)域平滑銜接。從應力分布圖可看出, 加載時產(chǎn)生的應力分布和卸載后的殘余應力都只分布在校形區(qū)域及校形區(qū)域外很小的范圍內(nèi), 超過校形區(qū)域內(nèi)的應力大小迅速減小, 影響范圍也迅速減小。 但是殘余應力的數(shù)值隨著校形量的加大而加大。 在校形量7 mm時加載時產(chǎn)生的最大應力接近但不超過葉片材料的極限應力, 最大殘余應力分布在校形點附近的小范圍內(nèi), 最大殘余應力的大小隨著校形高度的增加而減小。

        4 實物殘余應力檢測

        在進行理論分析計算的同時對6 只葉片采取X 射線檢測校形后的葉片表面殘余應力, 測試位置如圖7 所示。

        圖7 葉片殘余應力測試位置示意圖

        圖中標明的測試點距進氣邊5 mm, 實際測量位置距進氣邊5 mm、 15 mm 和30 mm, 內(nèi)背弧的檢測位置一致。 且每個點都測試的是沿葉片邊長的方向。 6 只葉片各測量點結(jié)果數(shù)值相近且規(guī)律一致。 以1#葉片為例, 其各點殘余應力結(jié)果見表3。表中正值代表拉應力, 負值代表壓應力。

        表3 1#葉片各測量點殘余應力檢測結(jié)果

        從測量結(jié)果可看出葉片表面有2 處存在拉應力, 其余均為壓應力, 但是未超過材料的極限應力。 表明在校形量5 mm 的情況下, 不會因校形附加的應力而對葉片材料基體產(chǎn)生破壞影響, 但此時已經(jīng)出現(xiàn)了潛在風險。 結(jié)合第3 章的理論分析,若校形量增大, 則校形點附近的應力分布變化也會發(fā)生急劇變化, 在校形點附近會產(chǎn)生對葉片安全性造成影響的拉應力, 對機組安全性造成潛在風險。 因此在葉片加工完成后需要對其變形量進行統(tǒng)計, 同時對校形量進行嚴格管控。

        5 結(jié)論

        文章通過對某型汽輪機末級動葉施加外力校形時的應力分布理論分析及實際校形后的應力分布檢測數(shù)據(jù)收集, 可得出以下結(jié)論:

        (1)隨著校形量的增大, 在校形點附近的應力變化會急劇變化, 越靠近校形點的應力越大, 且出現(xiàn)對葉片運行安全性能造成影響的拉應力。

        (2)針對文章研究的葉片, 其變形量在5 mm以內(nèi)時允許校形, 且最大校形量不超過7 mm, 在校形后應該增加去應力的方式, 減小校形點附近的應力集中, 以保證葉片運行的安全性。

        猜你喜歡
        形量末級塑性變形
        末級壓出室水力結(jié)構(gòu)對多級離心泵水力性能的影響
        運載火箭末級離軌控制策略優(yōu)化
        船耕機變速器齒輪齒向參數(shù)優(yōu)化設計
        超臨界機組鍋爐末級過熱器管爆管分析
        劇烈塑性變形制備的納米金屬材料的力學行為
        盾構(gòu)花鍵軸齒向修形的研究
        機械制造(2018年9期)2018-09-20 01:12:28
        DF100A發(fā)射機末級電子管的計算與分析
        電子制作(2018年8期)2018-06-26 06:43:32
        高速切削Inconel718切屑形成過程中塑性變形研究
        空化水噴丸工藝誘導塑性變形行為的數(shù)值模擬
        汽車變速器傳動齒輪對角修形量計算方法
        中文字幕精品一二三四五六七八| 国产高清大片一级黄色| 美女性色av一区二区三区| 国产不卡精品一区二区三区| 亚洲国产精品美女久久| 女人和拘做受全程看视频| 少妇人妻在线视频| 国产综合精品久久久久成人| 国产二区中文字幕在线观看| 大陆国产乱人伦| 日韩亚洲av无码一区二区不卡 | 精品国产av一区二区三区四区| 久久国产精品久久久久久| 久久天天躁狠狠躁夜夜爽蜜月| 蜜芽尤物原创AV在线播放| 日本女优中文字幕在线播放| 国产尤物精品视频| 51看片免费视频在观看| 亚洲精品国精品久久99热一| 国产视频不卡在线| 亚洲中文字幕乱码一二三| 国产偷国产偷亚洲高清视频| 成年免费a级毛片免费看无码| 亚洲人成色777777老人头| 毛片av在线播放亚洲av网站| 亚洲av熟女天堂久久天堂| 国产亚洲欧洲aⅴ综合一区| 亚洲精品久久中文字幕| 国产91对白在线观看| 久久影院最新国产精品| 亚洲国产精品久久无人区| 久久亚洲精品成人无码| 国产男女猛烈视频在线观看| 亚洲人成网站免费播放| 精品视频在线观看一区二区有| 国产三级不卡一区不卡二区在线| 真实国产精品vr专区| 97色伦图片97综合影院久久| 中文少妇一区二区三区| 精品一区二区三区四区国产| 久久久久久久人妻无码中文字幕爆|