0 引言

世界上最早開發(fā)的廢氣渦輪增壓器是軸流式的，1915年開始設(shè)想把渦輪增壓器在柴油機上的使用

。在內(nèi)燃機中，渦輪增壓是很重要的技術(shù)，渦輪作為渦輪增壓技術(shù)的重要部分，它的工作環(huán)境往往是高溫廢氣，因此，必須保證渦輪的結(jié)構(gòu)安全。

綜上所述，公共性觀念的發(fā)展對西方美術(shù)館建筑空間形態(tài)的演變有重要影響，西方建筑師對美術(shù)館建筑空間形態(tài)的探索始終是站在時代背景和社會背景下，對人們的公共生活模式做出回應(yīng)。筆者希望以上對西方美術(shù)館空間形態(tài)演變的研究能為我們深刻理解美術(shù)館各項活動的本質(zhì)屬性提供參考，并為當下及未來美術(shù)館的發(fā)展方向提供歷史借鑒。

2017年Jianhao Gong的研究表明：部分有機溶液粒子對微波傳播的影響和其碳鏈的長度有關(guān).而且對于不同結(jié)構(gòu)的粒子而言，這種影響在不同頻段也存在較大差異[9].為了精確測量這種差異以確定液體的成分，檢測儀器需要較寬的檢測頻段.近幾年，基于厘米波的超寬帶設(shè)備成本優(yōu)勢愈發(fā)明顯.因此，研究如何利用基于厘米波的超寬帶設(shè)備識別液體的危險程度具有實際意義.

而對渦輪強的分析早有研究。其中有限單元法成為了現(xiàn)代工程中強度及振動分析的最有效的方法之一，到上世紀八十年代后，有限元分析已普遍應(yīng)用于透平膨脹機、汽輪機、渦輪增壓器等旋轉(zhuǎn)機械的強度及振動分析

。Asoy.S等人用有限元法分析了渦輪、葉輪等結(jié)構(gòu)的表面應(yīng)力，并通過試驗驗證了理論計算的可靠性

。國內(nèi)利用參數(shù)建模方法和六面體網(wǎng)格對旋轉(zhuǎn)機械機型分析，并且也研究了渦輪在汽車上的強度分析

。

目前，渦輪增壓器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各型船舶中，渦輪作為增壓器轉(zhuǎn)子系統(tǒng)核心部件之一，在渦輪增壓器的設(shè)計研究時，需重點對渦輪的強度和模態(tài)進行分析。本文利用有限元法，針對某型渦輪增壓器渦輪，計算其在離心載荷和溫度場耦合作用下的強度分析及模態(tài)分析。

應(yīng)力云圖分布沿軸向?qū)ΨQ，且無突變值。因此該耦合應(yīng)力計算結(jié)果可靠，可作為該渦輪在最高轉(zhuǎn)速與溫度載荷耦合下的計算結(jié)果。

1 計算模型

1.1 模型介紹

依據(jù)某型渦輪增壓器研制要求，氣動及結(jié)構(gòu)組提交的軸流渦輪設(shè)計原型的Parasolid文件實體。該渦輪是一個裝配體，三維模型如圖1所示。渦輪葉片均勻分布在渦輪盤上，渦輪盤一端摩擦焊方式和主軸連接在一起。

1.2 有限元模型

更老一點的徽式宅子是有天井的，還有畫窗和閣樓。郭村這樣帶天井的老宅已不多了，也不再住人，空在那里，里面堆著些鄉(xiāng)間常見的物什：做茶葉的器具，耕田種地的器具。

在最高允許工作轉(zhuǎn)速(31200r/min)下的應(yīng)力與位移計算結(jié)果如圖5與圖6所示。

最大熱應(yīng)力集中區(qū)域為葉片背弧出口根部，為215MPa，如圖12所示。這是由于該區(qū)域的溫差最大，是由于溫度場分布不均而產(chǎn)生了熱應(yīng)力。說明溫度場分布不均會在渦輪本體產(chǎn)生較大熱應(yīng)力，熱應(yīng)力大小和溫度分布有關(guān)。

1.3 邊界條件

本文中渦輪轉(zhuǎn)速載荷為31200r/min，而溫度載荷有兩組：(1)渦輪前后進出溫度分別為750℃、550℃；(2)渦輪前后進出溫度分別為600℃、450℃。

軸流渦輪的約束加載可由該渦輪與主軸的安裝形式簡化為渦輪出口輪轂凸臺各項鎖定。根據(jù)葉片的安裝形式，計算葉片模態(tài)時約束葉片根部，約束情況如圖4所示。

2 渦輪強度計算

2.1 最高轉(zhuǎn)速下離心力、位移有限元計算

課堂提問的有效性，能夠很好地將學生的精力集中起來，提高學生參與到課堂學習中的意識，從而提高學生的能力，其重要性不言而喻。

根據(jù)離心力計算公式

=

可知，當轉(zhuǎn)速不變時，

或

值增加都會導致離心力增加，葉片根部由于半徑

較大，并且又是倒角處，應(yīng)力比較集中，因此可能為應(yīng)力最大的發(fā)生處。而渦輪輪轂處，盡管旋轉(zhuǎn)半徑

較小，但質(zhì)量

很大，所以也可能是渦輪最大應(yīng)力發(fā)生處。

從圖6中可以看出渦輪最大應(yīng)力出現(xiàn)在葉片背弧根部，最大值為565MPa。應(yīng)力云圖分布沿軸向?qū)ΨQ，且無應(yīng)力突變值。因此該應(yīng)力計算結(jié)果可靠，可作為渦輪在最高轉(zhuǎn)速下的應(yīng)力計算結(jié)果。

本刊訊：2018年11月16日，2018中國國際酒業(yè)博覽會（秋季）在上海國家會展中心盛大開幕。本屆酒博會以“世界名酒，共享榮耀”為主題，由中國酒業(yè)協(xié)會主辦，四川博覽事務(wù)局、瀘州市人民政府協(xié)辦，酒企高管、行業(yè)專家、商業(yè)巨擘、消費精英濟濟一堂，共襄盛舉。

從圖7中可以看出渦輪最大位移(0.373mm)出現(xiàn)在葉片的進口葉尖處。位移云圖分布沿軸向?qū)ΨQ，且無位移突變值。因此該位移計算結(jié)果可靠，可作為該渦輪在最高轉(zhuǎn)速下的位移計算結(jié)果。

由于為了方便劃分六面體網(wǎng)格，文中的軸流渦輪模型是簡化了拉筋絲的，從上述結(jié)果可以看出在最高轉(zhuǎn)速工況下，簡化后的渦輪模型強度滿足要求。但是原本渦輪葉片上存在拉筋絲孔，擔心其會對渦輪的強度有影響，現(xiàn)校核在最高轉(zhuǎn)速下的渦輪(帶拉筋絲孔)強度，為方便計算，此處采用四面體網(wǎng)格，計算結(jié)果如圖7和圖8所示。

從圖7可以看出本文中帶拉筋絲孔的軸流渦輪模型在最高轉(zhuǎn)速(31200r/min)下最大應(yīng)力為609MPa，位于葉片背弧出口根部處，而拉筋絲孔區(qū)域的最大應(yīng)力為不超過410MPa。從圖8可知渦輪的最大位移為0.366mm，位移葉片進口葉尖處。以上結(jié)果與用六面體網(wǎng)格計算出的結(jié)果相近，且拉筋絲孔區(qū)域的最大應(yīng)力不超過葉片材料的屈服強度770MPa(750℃)，也不是渦輪的最大應(yīng)力發(fā)生處。因此渦輪原有的拉筋絲孔對其強度無其他較大影響，該渦輪模型在計算時可以簡化拉筋絲來計算。

2.2 溫度應(yīng)力計算(550℃～750℃)

在進口750℃，出口550℃下的溫度分布及熱應(yīng)力算結(jié)果如圖9和圖10所示。

由圖可知最大熱應(yīng)力集中區(qū)域為圖10所示的葉片背弧出口根部，為283MPa。這是由于該區(qū)域的溫差最大，是由于溫度場分布不均而產(chǎn)生了熱應(yīng)力。說明溫度場分布不均會在渦輪本體產(chǎn)生較大熱應(yīng)力，熱應(yīng)力大小和溫度分布有關(guān)。

熱應(yīng)力云圖分布沿軸向?qū)ΨQ，且無突變值。因此該熱應(yīng)力計算結(jié)果可靠，可作為該渦輪在溫度載荷下的計算結(jié)果。

針對圖1渦輪幾何模型建立有限元模型，運用有限元法計算結(jié)構(gòu)的強度和模態(tài)分析。單元質(zhì)量差在計算時容易出現(xiàn)單元奇點和應(yīng)力局部集中，單元網(wǎng)格數(shù)量不夠容易導致計算結(jié)果與實際情況相差太大

。采用八節(jié)點六面體實體單元對整體渦輪進行網(wǎng)格劃分，單元數(shù)量以根據(jù)兩次不同數(shù)量單元計算結(jié)果相差不超過2%就行。圖2和圖3為建立好的渦輪和葉片的有限元模型。

2.3 溫度應(yīng)力計算(450℃～600℃)

在進口600℃，出氣450℃下的溫度分布及熱應(yīng)力計算結(jié)果見圖11和圖12。

本文渦輪盤材料為NiCr15MoTi，渦輪葉片材料為G-Ni110，渦輪盤和葉片的材料常數(shù)如表1所示。

在最高允許工作轉(zhuǎn)速(31200r/min)，進氣600℃，出氣450℃工況下的綜合應(yīng)力計算結(jié)果見圖14。在最高允許工作轉(zhuǎn)速(31200r/min)，進口600℃，出氣450℃工況下的綜合應(yīng)力計算結(jié)果如圖14所示。渦輪最大應(yīng)力出現(xiàn)在葉片背弧根部，最大值為723MPa，通過整理渦輪在五種工況下的計算結(jié)果，結(jié)果如表2所示。渦輪不管在單獨的溫度場、離心荷載作用，還是溫度場與離心荷載耦合場作用下，渦輪都是滿足材料的強度要求的，是安全的。

曲塊在儲存過程中水分不斷散失，受物理作用容易出現(xiàn)裂縫和脫殼的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象在現(xiàn)用曲中極為常見。為了研究裂縫和脫殼的影響性，我們采集了1.1中的4#裂縫樣品，進行高通量測序研究（見圖3、表5）。

2.4 離心力與溫度耦合計算

在最高允許工作轉(zhuǎn)速(31200r/min)，進氣750℃，出氣550℃工況下的綜合應(yīng)力計算結(jié)果見圖13。渦輪最大應(yīng)力出現(xiàn)在葉片背弧根部，最大值為732MPa。應(yīng)力云圖分布沿軸向?qū)ΨQ，且無突變值。因此該耦合應(yīng)力計算結(jié)果可靠，可作為該渦輪在最高轉(zhuǎn)速與溫度載荷耦合下的計算結(jié)果。

熱應(yīng)力云圖分布沿軸向?qū)ΨQ，且無突變值。因此該熱應(yīng)力計算結(jié)果可靠，可作為該渦輪在溫度載荷下的計算結(jié)果。

厄瓜多爾被認為是未來銅礦新增供應(yīng)最有前景的國家。銅是所有礦業(yè)公司都希望擁有的第一資產(chǎn)，但是其勘查難度越來越大，成本越來越高。

3 渦輪模態(tài)分析

3.1 軸流渦輪模態(tài)

模擬軸流渦輪安裝后的模態(tài)振動計算，結(jié)果見表3所示。

由上述結(jié)果可知，渦輪整體模態(tài)為1252.1～1313.3Hz，遠遠大于該渦輪的最大使用頻率(520Hz)，因此避免了在運轉(zhuǎn)過程中軸流渦輪發(fā)生共振的可能。

3.2 軸流渦輪葉片模態(tài)

以葉片根部為約束，計算葉片的1～6階振動模態(tài)。葉片計算結(jié)果見表4。

長葉片的第1和2階振型表現(xiàn)為葉尖的彎曲振動，第3-6階振型表現(xiàn)為葉身的扭轉(zhuǎn)振動。葉尖相對于葉身更容易振動破壞，如圖15所示。渦輪增壓器葉片1階固有頻率值的標準為：

>3

5

，式中，

為渦輪增壓器的轉(zhuǎn)頻。該增壓器設(shè)計的最高轉(zhuǎn)速為31200r/min，轉(zhuǎn)速頻率為520Hz。渦輪葉片1階固有頻率

(2018

5Hz)>3

5

(1820Hz)，同時在渦輪葉片葉身中部布設(shè)有拉筋絲，其葉片1階固有頻還要高些，故渦輪葉片結(jié)構(gòu)模態(tài)避開了滿足渦輪使用工況的要求。

4 結(jié)論

1、渦輪原有的拉筋絲孔對其強度無其他較大影響，該渦輪模型在計算時可以簡化拉筋絲來計算。

2、模態(tài)頻率比工作轉(zhuǎn)速頻率(520Hz)高出兩倍多，滿足振動上的要求。某型渦輪增壓器的軸流渦輪分別在兩種耦合工況(31200r/min與進氣750℃，出氣550℃；31200r/min與進氣600℃，出氣450℃)下的強度均可靠，且有1.4的安全系數(shù)。因此該渦輪增壓器的軸流渦輪可使用本文的結(jié)構(gòu)進行下一步試制。

整黨運動經(jīng)過四個階段。第一階段，訓練整黨工作的干部。第二階段，對黨員普遍進行以怎樣做一個共產(chǎn)黨員的教育，使所有的黨員都明白做一個共產(chǎn)黨員的標準。第三階段，進行典型試驗，取得經(jīng)驗，保證整黨能夠健康進行。第四階段，進行組織整頓工作，一般按下列次序進行：(1)黨員登記；(2)對黨員進行審查和鑒定；(3)進入組織處理環(huán)節(jié)，將不符合黨員標準的清理出黨。

3、以渦輪葉片材料(G-Ni110)的屈服強度極限為該渦輪的計算指標，該渦輪的最大轉(zhuǎn)速可達32100r/min。當本文的渦輪模型施加32100r/min的轉(zhuǎn)速載荷與進氣600℃，出氣450℃的溫度載荷時，最大應(yīng)力為723MPa，位于葉片根部，接近渦輪葉片G-Ni110材料的屈服強度。因此可把32100r/min這個轉(zhuǎn)速定做為本文渦輪模型的極限轉(zhuǎn)速。

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