经减重设计的低温轮盘的强度校核

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大型LNG储罐罐底保冷力学强度校核设计浅析

大型LNG储罐罐底保冷力学强度校核设计浅析

大型LNG储罐罐底保冷力学强度校核设计浅析作者:陈晖扬帆来源:《中国科技博览》2013年第30期摘要:罐底保冷设计及力学强度校核是大型液化天然气(LNG)储罐设计的核心技术之一。

大型LNG储罐底部保冷层应能承受上部LNG产品及储罐本体重量,所以保温层应具有足够的抗压强度;同时罐底部保冷层可能受到横向作用力,因此设计需对罐底保冷层进行承载能力校核以确保投产后罐底泡沫玻璃砖不被压碎破坏。

本文以国内某已建LNG项目储罐罐底保冷系统基本参数为例,对其在运行工况重量荷载、水压试验、地震等工况作用下进行了力学抗压强度校核设计,结果表明罐底保冷层具有较大安全系数,力学富裕量满足规范要求。

关键词: LNG储罐;罐底;保冷层;力学强度;校核设计【分类号】:TE972Abstract: The design and mechanical strength check of tank bottom insulation is one of the key core technologies. The tank bottom insulation layer should be able to withstand the upper LNG tank body weight. Therefore, the insulation layer should have a sufficient compressive strength. At the same time the insulation layer may be subject to a lateral force, so it is needed to check the carrying capacity and compressive strength, and ensure the bottom of the tank foam glass tiles are not crushed destruction when put into operation. In this paper, using the tank bottom insulation basic parameters of one built tank in domestic LNG projects, checked the mechanical strength of the tank bottom insulation in weight loads of operating conditions, hydrostatic testing, earthquakes and other conditions. The results show that the tank bottom insulation layer has larger safety factor, have enough mechanical wealthy amount to meet the regulatory requirements.Keywords: LNG storage tank, tank bottom, insulation layer, mechanical strength, check design.为了减少LNG低温储罐漏热以及储罐BOG蒸发气体产生,LNG储罐须设置完善的保冷系统[1,2]。

空调用通风机安全要求GB10080

空调用通风机安全要求GB10080

标准名称:空调用通风机安全要求GB 10080-88标准编号:GB 10080-88标准正文:中华人民共和国机械电子工业部1988--07--16批准1989--07--01实施1 适用范围本标准适用于空调用中、低压离心式和轴流式通风机,不适用于家电用扇和在易爆、易燃环境中工作的通风机。

2引用标准GB 755旋转电机基本技术要求GB 985气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸GB 3235通风机基本形式、尺寸参数及性能曲线GB 3323钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级3通风机安全要求3.1通风机叶轮超速试验通风机叶轮应经超速试验,试验方法按照附录A(补充件)的规定进行。

超速试验台数(同型号同机号的通风机)应符合表1的规定。

表1━━━━━━┯━━━━━┯━━━━━┯━━━━━━┯━━━━━━机号│>1.5-3 │≥3-6.3 │≥6.3-12.5 │>12.5──────┼─────┼─────┼──────┼──────批产量(台) │≤500 │≤200 │≤50 │-──────┼─────┴─────┴──────┼──────抽试台数│ 1 │均做━━━━━━┷━━━━━━━━━━━━━━━━━━┷━━━━━━3.2通风机的焊接质量通风机的焊接质量按照附录B(补充件)考核。

3.3驱动通风机电动机技术要求驱动通风机的电动机一般技术要求按GB 755的规定。

当电动机的工作环境条件超出GB 755所规定的允许值时,对电动机应采取相应的防范措施,以确保通风机安全运行。

3.4启动前应检查电动机与风机匹配状况,并配用过载保护装置、过热保护装置或两者并用。

3.5皮带松紧应适度,以防产生不安全因素。

3.6通风机在出厂前应测量轴承温升和振动速度,其抽试台数应符合表1的规定。

无特殊要求时,轴承温升应不超过40℃。

通风机轴承的方均根振动速度值应不超过6. 3mm/s。

通风机轴承的振动测试按附录C(补充件)的规定。

机械毕业设计1073莲子剥壳机设计

机械毕业设计1073莲子剥壳机设计

本科毕业论文(设计)题目:莲子剥壳机设计学院:工学院姓名:学号:专业:机械设计制造及其自动化年级:指导教师:二0一四年五月针对我国现有莲子剥壳机存在效率低、破碎率高、通用性和运行稳定性差等现状,根据莲子结构特点和莲壳特性,设计了一种轻便、灵活的莲子剥壳机。

如今我国各地方生产莲子以小户莲农居多,一个熟练的莲农,采用传统的莲子割壳方法,从早到晚可割壳莲5Kg。

这种既费体力,又费时间的方法使得许多莲农很是犯愁,考虑到莲农的经济情况和生活情况,我设计了这款利于广大莲农的剥壳机。

该机采用了具有弹性的导向凹槽和带专用刀片的活动刀板,对莲子的割壳可达到无碎子、不伤果肉的效果,效率高,而且结构简单,使用方便,造价低,易于推广,可满足相关的生产需要。

关键词:莲子;剥壳机;设计Aiming at the low efficiency, high crushing rate, versatility and low stability in our existing lotus seed sheller, according to the structural characteristics and properties of lotus lotus shell, a lightweight, flexible lotus seed sheller design.Now the production of our country each district to small lotus lian nong majority, a skilled lian nong, using the traditional lotus seed cut shell method, from morning to night can cut shell lotus 5Kg. This is exhausting, method and time consuming so many lian nong is very anxious, taking into account the economic situation and living conditions lian nong, I designed this to the vast lian nong sheller.This machine adopts the guide groove with elastic and movable cutting board with special blade, to cut lotus seed can be achieved without breaking, not to hurt the flesh effect, high efficiency, and has the advantages of simple structure, convenient use, low cost, easy popularization, and can meet the need of production related.Keywords:lotus seed shelling machine;design目录第一章绪论 (1)1.1 莲子剥壳传统工艺方法 (1)1.2 莲子剥壳机械加工方法及现状 (1)1.3 设计任务及要求 (3)第二章莲子剥壳机总体设计 (3)2.1 莲子几何特征及其力学特性 (3)2.2 剥壳机的机架材质选取 (4)2.3 剥壳机的基本结构设计 (5)2.4 剥壳机的工作原理 (6)第三章莲子剥壳机工作部件设计 (6)3.1 进给料斗的设计 (6)3.2 轮盘的结构设计 (7)3.3 传动轴的设计 (8)3.3.1 轴的材料选取 (9)3.3.2 轴的最小径计算 (9)3.3.3 轴径与轴长 (9)3.3.4 轴的强度校核 (9)3.4 导向凹槽的设计 (10)3.5 切割组件的结构设计 (11)3.5.1 刀架板的结构设计 (11)3.5.2 弹簧的选取 (12)3.5.3 切割刀片的选取设计 (13)第四章设计总结 (14)4.1 结论综述 (14)4.2 存在的不足 (14)4.3 莲子剥壳机的技术发展趋势 (15)参考文献 (17)致谢 (18)第一章绪论1.1莲子剥壳传统工艺方法莲子按加工方法可分为硬壳莲加工成肉莲和鲜莲加工成通心白莲两种。

低温环境起重机的设计

低温环境起重机的设计

大 量 的破 坏 实 例 表 明 ,钢 结 构 在 低 温 下 工 作 而 发 生 脆 性 破 坏 的 部 位 ,大 都 发 生 设 计 不 当 而 引
起 的 应 力 集 中 处 ,焊 缝 交 汇 处 、尖 角 、 开 孔 、
截 面 突 变 的地 方 ,这 些 部 位 在较 大 拉 伸 应 力 的 作
在地 球 高 纬 度 地 区冬 季 的 严 寒 天 气 中 ,为 了 保证 起 重 机 能 够 正 常 工 作 ,起 重 机 的 设 计 、制
造 、使 用 维 护应 考 虑低 温影 响 ,当环 境 温 度 低 于

度 低 于 一 O℃ 时 的直 接 承 受 动 载荷 的结 构 以及 受 2
拉 、受弯的重要承载构件 ;② 工 作环境温度等 于 或低于 一 0℃的所有承载结构 ;③ 非焊接结构工 3
应 适 当 分 散 ;约 束 不 宜 过 多 ,要 尽 量 保 证 焊 缝 及
其所 焊结 构 能 够 自 由变 形 ,不 采 用 不 对 称 的 单 侧
连接 ;② 受拉构件的钢材边缘 宜为轧制边或 自动
气割 边 。对 厚度 大 于 1 0mm 的钢 材 采用 手工 或剪 切边 ,应 沿全 长 刨 边 ;③ 应 采 用 钻 成 孔 或 先 冲后
作 环境 温度 等于 或 低 于 一2 0℃ 的 直接 承受 动 载 荷 且 需要 计算疲 劳 的结构 。 2 )在 用 户 未 特 别 提 出 室 外 工 作 起 重 机 结 构 的最 低 工作 环 境 温度 时 ,可 取 为 起 重 机 使 用 地 点 的年 最 低 日平 均 温 度 。对 不 确 定 使 用 地 点 的起 重 机 ,工 作 环境 温 度 由设 计 制 造 单 位 根 据 具 体 情 况

先进航空发动机设计与制造技术综述.

先进航空发动机设计与制造技术综述.

先进航空发动机设计与制造技术综述进入21世纪,世界航空发动机技术取得了巨大进步,并呈现加速发展的趋势。

美国推重比10一级涡扇发动机F119作为第四代战斗机F22的动力装备部队,是当今航空动力技术最具标志性的成就。

在此基础上,美国持续实施了多个技术研究计划,正在推动世界航空发动机技术继续向前发展。

本文从未来高性能航空发动机采用的高级负荷压缩系统、高温升燃烧室、高效冷却涡轮叶片、推力矢量等方面,对其先进设计和制造技术的发展方向和趋势进行初步的分析研究。

高级负荷压缩系统高压压气机技术发展的目标是单级压比高、级数少、推重比高、飞行性能好。

对高级负荷的压缩系统,低展弦比设计、气动前掠设计、整体叶盘、整体叶环、压气机稳定性主动控制等技术是其中具有代表性的新技术。

1低展弦比叶片设计及制造低展弦比叶片即宽弦叶片,它与窄弦叶片相比,增宽了弦长,使压气机的长度缩短,抗外物损伤能力、抗疲劳特性和失速裕度有所提高。

还可使压气机零件数减少,降低生产和制造费用成本(图表1。

90年代以来,英国罗·罗(R·R公司、美国普惠公司和GE 公司、法国SNECMA公司不断研制和改进高压压气机钛合金宽弦叶片的气动和结构性能,广泛应用于大涵道比涡扇发动机和高推重比小涵道涡扇发动机上。

GE 公司TECH56技术计划的验证机和F119发动机、EJ200发动机都采用了这种宽弦叶片。

叶片的低展弦比设计,结合整体叶盘技术使得高压压气机在减少级数和提高叶片强度的同时,具有更好的气动稳定性。

低展弦比叶片需要解决的关键技术问题是因重量增加而导致的轮盘与叶根结合处和轮盘本身的离心力增大问题。

IHPTET计划在大型涡扇和涡喷发动机验证机上验证了该技术,该技术还将在F135和F136发动机上采用。

目前,低展弦比叶片已成为先进航空发动机压缩系统的关键技术,与3D气动掠形、空心结构、整体叶盘结构和更轻的钛金属基复合材料技术相结合,是未来的发展重点。

大型风机裂纹故障分析与改进

大型风机裂纹故障分析与改进
N 3 .于 20 o05 0 7年 3 月运行 1 个 月以来 , O 转子 轮盘 出
通过计算 叶轮转子 的强度查 找风机 叶轮损坏 的原 因。
3 o 05成 品除尘风机 的相关参数和转子的组成 N 3 。
31 N 3 . 品 除 尘风 机 的性 能 .  ̄ 05成 _
现严 重裂痕 , 响烧结 的正常生产 , 影 造成 二期烧 结成 品系统无除尘生产近半月时 间。3 0 m 在 2 0 年 4 6 2 07
风机运行 正常 , 没有再 出现裂纹等问题 , 为安全生产提供 了保 障。
关键词 烧 结机
1 前 言
除尘风机
转子
裂纹
强度
校 核
移 的补偿量符合要求 , 基础和机座正常 ;
( ) 转子固定 部分 没有发生松动 ; 9 ( 0 风机 内部没有摩擦现象 。 1) 从 以上 对叶轮损 坏造 成 的原 因进行 分析 和检查 后, 没有 发现问题 , 需要从 叶轮 内部的强度进行分析 ,
所示
图 3 成 品 除 尘 风 机 轮盘 重 心 示 意
图 2 成 品 除 尘 风 机业 片 的受 力 不 意
天 津钢 铁集 团有 限公 司 3 0m 烧 结 机 自 2 0 6 2 06 年 5月 投产 ,其 30m 烧 结 配套 的成 品 除尘 风 机 6 N3 . o0 5属大 型风机 , 子直径 3m, 流水 线作 业 生 转 是 产的关键设备 。 在设备运行时 , 由于风机的高转数 , 其 安全正常运行对公司的生产尤为重要 。 品除尘风机 成
跳 动过大 ;
( ) 风机机壳没有 出现变形 ,风机运行外部 因素正 3
常; ( ) 风机和电动机转动一致 ,振动频率和转 速相吻 4

航空发动机强度与振动--各章作业

航空发动机强度与振动--各章作业
二弯 B1 值 13.8;并假设叶片均匀扭转。 (1)当转子转速为 12000r/min 时,求一弯动频,二弯动频。 (2)此转子叶片前方有两个进气支柱时,求一弯共振转速,二弯共振转速。 3、发动机某级转子叶片前有四个进气支柱,当发动机转速 6000r/min 时,进气支柱造成的气流尾迹形成的前 三阶倍频力的频率分别为? 400Hz、800Hz、1200HZ。
三、计算题
1、某等截面、无扭向、根部固装的转子叶片长 l = 16cm , E = 5.0 ×105 cm / s , J = 0.8cm4 , A = 5cm2 , ρ
( 1 ) 请 求 出 前 三 阶 弯 曲 振 动 的 固 有 频 率 ( 固 有 频 率 的 单 位 为 Hz )。 计 算 公 式 已 经 给 出 :
4、旋转着叶片的自振频率称为
;静止叶片的自振频率称为

5、叶片的振动阻尼有


三类。
6、列举出一些常用的提高叶片抗振阻尼的结构措施。
7、从气动和结构两个方面分析下带冠叶片的优缺点。
8、燕尾形、枞树形、销钉式三种榫头榫槽的连接方式中,哪种叶片和轮盘的连接方式抗振阻尼最好?
9、如图,试解释双榫根构造的叶片,抗振阻尼较好的原因?
8、判断弹性元件的串联或者并联。
6
第一章 转子叶片强度计算
9、在图(a)中,两弹簧是并联还是串联?在图(b)中,若将弹簧的长度变为原来的一半,则此一半长度的弹簧 的刚度系数是多少?
10、系统受外界激励作用而产生的振动称为( )振动。激励根据其来源可分为两类:一类是( ),
另一类是(
)。
7
第一章 转子叶片强度计算
5、不管是实心盘还是空心盘,热应力σθ 在轮盘外缘处呈压应力状态。

某航空发动机涡轮盘和叶片的强度分析与寿命计算

某航空发动机涡轮盘和叶片的强度分析与寿命计算

西北工业人学硕士学位论文第三章(2)采用大枞树形榫头榫槽;(3)涡轮盘的前后端面还有轴向凸边,凸边外缘车有封严蓖齿,在涡轮盘的前面有加装平衡块的径向凸缘,凸缘上钻有小孔。

3.3.2涡轮盘的有限元计算模型1.实体模型的建立为了减少计算时间,提高效率,切去封严蓖齿及凸缘上的小孔。

涡轮盘在结构上呈现旋转周期性(捌,即绕其转轴转动口=2n,/N(N为叶片数)角度后,结构的几何形状和转动前完全一样。

取5.29。

的扇形对称体进行三维有限元计算,这样在该扇区沿周向拷贝68份之后,恰好为整个涡轮盘。

涡轮盘的计算模型在UG中建立,整体轮盘模型如图3.1所示;取其1/68扇形区域如图3.2所示。

计算坐标系采用柱坐标系,其中x轴表示涡轮盘的径向,Y轴表示周向,z轴表示轴向,坐标原点位于轮盘形心。

图3.1整体涡轮盘模型图3.21/68扇形区模型2.有限元网格的划分由于涡轮盘的形状不规则,因而使得对模型进行的有限元划分变得十分困难。

在圆角过渡等区域经常出现包含奇异角的单元,在计算过程中会在造成刚度矩阵奇异.使计算失败,这就需要手工划分来避免奇异单元的产生。

而且,在划分时,容易产生应力集中的区域采用较密的网格,同时为了减少单元的数量,需要进行疏密过渡。

在模型划分好后,仔细检查模型是否有缺陷存在,若塑!!三些查兰堡主兰堡堕塞堑三童模型中包含了不为人知的单元空洞、重合节点等缺陷,会造成计算结果不准确,严重的还会使计算根本偏离了预期方向,甚至使计算进行不下去。

对于涡轮盘的有限元网格均采用六面体八节点单元。

考虑到轮盘比较复杂,为了能够划分六面体单元,对涡轮盘的实体几何模型进行了分割,其中涡轮盘轮缘以E榫槽部分分割为18个体,划分为546个单元,1143个节点,如图3.3所示;轮缘以下部分分割为20个体,划分了1070个单元,1603个节点,如图3.4所示。

(a)儿何模型(b)有限元模型幽3.3涡轮盘榫槽部分有限元模型(a)儿何模型(b)有限元模型图3.4涡轮柱扇区有限元模型3.4涡轮盘的材料参数该型发动机涡轮盘采用GH4169合金材料,它是以体心四方的广和面心立方的/相沉淀强化的镍基高温合金,在一253~700。

高强度螺栓疲劳强度校核案例分享

高强度螺栓疲劳强度校核案例分享

高强度螺栓疲劳强度校核案例分享0 前言轮盘在设备的设计使用寿命期限内,始终处于受压状态,其三根弦杆承受压力作用,轮盘的整体弯矩由内、外弦杆的压力调幅来平衡,弦杆法兰连接的高强度螺栓承受的、由单独弦杆的弯矩引起的交变力很小。

由于法兰结合面的载荷全部为压力载荷,故螺栓的工作应力都小于其预紧力,故螺栓的拉力载荷总在预紧力下某一范围波动。

对螺栓而言,保证法兰结合面不松开,其压力载荷越大,螺栓残余预紧力就越小,螺栓的拉力就越小。

本文的计算模型转变为较小圆角过度的阶梯轴拉伸(如图1,校核过渡截面的疲劳应力。

)观览车的运行速度很慢,每周循环的时间为20分钟,考虑50年的使用寿命期,每年300天,每天工作8小时,共运行300000次循环,选小于结构钢S-N 曲线的转折点的循环次数,且本文的计算载荷为正常满载+15m/s 风载的载荷情况,故计算结果有一定的保守性。

疲劳设计方法是一门以试验为基础的设计方法,本计算选取的疲劳性能数据选自国内公开的《机械设计手册》数据。

图1 计算模型1、螺栓参数和预紧力螺栓直径:M30x160 性能等级:10.9级 过渡圆角:r=0.5mm螺栓材料的断裂强度:1000MPa 螺栓副连接的相对刚度:mb b C C C +=0.25 选用的单个螺栓预紧力矩:Nm T 1600= 则预紧力:kN N d T Q p 2671067.2030.02.016002.05=⨯=⨯== 2、螺栓组载荷主管法兰圆周应力分布及载荷谱:图2 压力分布图530*30螺栓组主管件轴力,六点方位N=-4729kN ,七点半N=-4487kN ,九点N=-3785kN ,十点半N=-3181kN ,十一点N=-2961kN ,十二点N=-2300kN ,一点N=-2960kN ,一点半N=-3253kN ,三点N=-3891kN ,四点半N=-4552kN 。

最大压力:kN F a 4729-=换算到单个螺栓的最大压力载荷:kN F F a 39412/472912/-=-== 螺栓最小拉力:kN F F C C C Q Q m b b p 1680.25267min =+=++= 最小压力:kN F a 2300-=换算到单个螺栓的最小压力载荷:kN F F a 19112/230012/-=-== 螺栓最大拉力:kN F F C C C Q Q m b b p 2190.25267max =+=++= 螺栓最小拉应力:MPa d Q 23842minmin ==πσ 螺栓最大拉应力:MPa d Q 31042maxmax ==πσ平均应力:MPa m 2742/)(min max =+=σσσ应力幅: MPa a 362/)(min max =-=σσσ457*30螺栓组主管件轴力主管件轴力,六点方位N=-2733kN ,七点半N=-2603kN ,九点N=-2275kN ,十点半N=-1969kN ,十一点N=-2058kN ,十二点N=-1770kN ,一点N=-2111kN ,一点半N=-1960kN ,三点N=-2264kN ,四点半N=-2568kN 。

轮式移动机器人结构设计论文

轮式移动机器人结构设计论文

轮式移动机器人的结构设计学生姓名:张华班级:078105131指导老师:许瑛摘要:随着机器人技术在外星探索、野外考察、军事、安全等全新的领域得到日益广泛的采用,机器人技术由室内走向室外,由固定、人工的环境走向移动、非人工的环境。

本课题是机器人设计的基本环节,能够为后续关于机器人的研究提供有价值的平台参考和有用的思路。

本文介绍了已有的机器人移动平台的发展现状和趋势,分析操作手臂常用的结构和工作原理,根据选定的方案对带有机械臂的全方位移动机器人进行本体设计,包括全方位车轮旋转机构的设计、车轮转向机构的设计和机器人操作臂的设计。

要求全方位移动机构转向、移动灵活,可以快速、有效的到达指定地点;机械臂操作范围广、运动灵活、结构简单紧凑且尺寸小,可以快速、准确的完成指定工作。

设计完成后要分析全方位移动机构的性能,为后续的研究提供可靠的参考和依据。

关键字:机器人移动平台操作臂简单快速准确指导老师签名:Structure design of wheeled mobile robotsStudent name: Zhang hua Class: 0781051Supervisor: Xu yingAbstract:with the robot technology in an alien exploration, field survey, military and security new areas to be increasingly widely adopted, robot technology by indoor, outdoor by fixed, to move towards artificial environment, the artificial environment. This topic is the basic link, robot design for the follow-up about robots can provide valuable reference and useful ideas platform.This article summarizes the existing robot mobile platform development status and trends of operating the arm structure and principle of common, According to the selected scheme of mechanical arm with ontology omni-directional mobile robots designed, including the design of all-round wheel rotating mechanism, wheel steering mechanism of design and the design of robot manipulator. Request to change direction, move the omni-directional mobile institution, can quickly and effectively flexible the reaches the specified location; Mechanical arm operation scope, sports flexible, simple and compact structure and size is small, can quickly and accurately completed tasks. The design is completed to analyze the performance of the omni-directional mobile institutions for subsequent research, provide reliable reference and basis.Keywords: Robot mobile platform manipulator simple accurate and quickSignature of Supervisor:本文由闰土服务机械外文文献翻译成品淘宝店整理目录1.绪论1.1引言 (1)1.2国内外相关领域的研究现状 (1)1.3主要研究内容 (5)2.全向移动机器人移动结构设计2.1引言 (5)2.2机械设计的基本要求 (6)2.3全方位轮式移动机构的设计 (6)2.3.1移动机器人车轮旋转机构设计 (7)2.3.2移动机器人转向机构设计 (10)2.3.3电机的选型与计算 (12)2.4移动机器人车体机构设计 (15)2.5本章小结 (16)3.机械手臂的设计3.1末端执行器的设计 (16)3.1.1末端执行器的设计要求 (17)3.1.2末端执行器的设计 (17)3.1.3电机的选型与计算 (20)3.2机械手臂杆件的设计 (21)3.2.1腕部结构设计 (21)3.2.2臂部结构设计 (21)3.2.3机械臂电机的选型与计算 (23)3.3本章小结 (23)4.机械材料的选择和零件的校核4.1机械材料的选用原则 (24)4.2零件材料选择和强度校核 (25)4.3本章小结 (29)参考文献 (30)致谢 (31)附录1 绪论1.1 引言移动机器人已经成为机器人研究领域的一个重要分支。

基于知识的涡轮叶盘结构快速设计

基于知识的涡轮叶盘结构快速设计

基于知识的涡轮叶盘结构快速设计作者:朱畅周俊松任军来源:《科技传播》2014年第04期摘要以涡轮叶盘传统结构设计为研究对象,融和特征设计、经验设计和模块化设计的理念。

先通过特征分析,完成部件的特征参数化,再根据经验完成结构的初步设计,最后在有限元分析的基础上对初步设计进行校核和优化。

整个流程采用模块化设计,以满足不同的设计需求,构造涡轮叶盘结构的快速设计系统。

关键词涡轮叶盘;结构特征;参数化;模块化;快速设计中图分类号 V23 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)109-0061-030 引言航空发动机的涡轮设计是一个知识密集型设计过程,涉及到多个部门和众多学科的专业知识、实践经验以及创造性思维的综合运用。

其设计主要分为两部分:气动设计和结构设计。

总体设计提出对各涡轮部件的设计要求,气动设计要完成涡轮流道设计并确定气流参数,结构设计则需要为实现涡轮气动性能,保证与总体结构和寿命期内可靠工作进行的全部构件设计。

本文集成了涡轮叶盘结构设计过程中的经验知识,提供一个有效的模型创建和重用环境,以协助设计者重用设计知识,实现涡轮叶盘结构的快速设计。

整个设计体系采用模块化设计,产品的模块化设计是在对一定范围内的不同功能或相同功能不同性能、不同规格的产品进行功能结构分析的基础上,划分并设计出一系列模块,通过模块的选择和组合可以构成不同的功能,以满足用户的不同需求。

1涡轮叶盘结构的快速设计流程以涡轮气动设计后的参数为已知条件,根据涡轮叶盘经验设计和传统设计流程,建立涡轮叶盘结构的快速设计系统。

整个设计流程分为基于特征的参数化、经验设计和结构校核优化三个部分。

系统采用模块化设计,每个流程的出口参数为下一个流程的入口参数,气动设计的参数作为整个系统的入口参数。

2涡轮叶盘的特征参数化基于特征的参数化设计的核心思想是以参数约束特征,以特征构成产品模型。

该方法综合运用参数化特征造型的变量几何法实现特征的构造和编辑。

中国华能集团公司金属监督技术标准

中国华能集团公司金属监督技术标准

HB中国华能集团公司企业标准0707——2009Q/HBQ/HB——J—08.L08.L07火力发电厂金属监督技术标准200910——01实施2009——10 09——01发布20092009——09中国华能集团公司发布目次前言 (Ⅱ)1范围 (1)2规范性引用文件 (1)3总则 (3)4名词术语 (4)5金属技术监督的范围 (4)6金属材料的监督 (5)7焊接质量的监督 (6)8主蒸汽管道和高温再热蒸汽管道及导汽管的监督 (7)9高温联箱的监督 (15)10受热面管子的监督 (18)11锅筒的监督 (24)12给水管道和再热冷段管道及低温联箱的监督 (25)13汽轮机部件的监督 (27)14发电机部件的监督 (28)15紧固件的监督 (29)16大型铸件的监督 (32)17机组范围内油管路及储油罐的监督 (33)附录A(资料性附录)电站常用金属材料和重要部件国内外技术标准 (34)附录B(资料性附录)电站常用金属材料硬度参考值 (39)附录C(资料性附录)低合金耐热钢蠕变损伤评级 (41)前言本标准是根据国家发改委《电力技术监督导则》(DL/T1051-2007)和最新颁布的行业技术监督导则和规程的要求,结合华能20年来技术监督经验教训和近年来新投产的超临界、超超临界机组及新材料、新工艺的实际情况进行编制的。

本标准是中国华能集团公司所属火电厂技术监督工作的主要技术依据,是强制性的企业标准。

本标准由中国华能集团公司提出。

本标准由中国华能集团公司归口并解释。

本标准起草单位:西安热工研究院有限公司、华能国际电力股份有限公司。

本标准起草人:马剑民、李益民、柳晓。

本标准审定:中国华能集团公司技术工作管理委员会。

本标准批准人:乌若思。

火力发电厂金属监督技术标准1范围本标准规定了中国华能集团公司(以下简称“公司”)火力发电厂金属技术监督相关的技术标准内容。

本标准适用于公司火力发电厂金属技术监督工作。

2规范性引用文件下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。

航空发动机多辐板轮盘结构优化

航空发动机多辐板轮盘结构优化

航空发动机多辐板轮盘结构优化金赛英;陈铁锋【摘要】本文以ISIGHT为优化平台建立了航空发动机多辐板轮盘结构优化的设计方法.以轮盘各辐板径向破裂裕度、周向破裂裕度和低循环疲劳寿命为约束,采用轮盘质量为目标函数,应用试验设计和寻优设计组合方法完成了多辐板轮盘的结构优化设计工作.通过对某压气机多辐板轮盘的算例分析,在满足破裂裕度和低循环疲劳寿命的要求的情况下,实现多辐板轮盘减重的目标,同时使轮盘的应力分布更合理.【期刊名称】《现代制造技术与装备》【年(卷),期】2017(000)008【总页数】4页(P29-31,33)【关键词】多辐板轮盘;结构优化;破裂裕度;减重【作者】金赛英;陈铁锋【作者单位】中国航发商用航空发动机有限责任公司,上海200241;中国航发商用航空发动机有限责任公司,上海200241【正文语种】中文民用大涵道比发动机重量减轻所带来的一系列优势,促使各型号商用发动机在研制过程中开展了大量的减重优化设计。

轮盘作为发动机的主要承力构件,其承受高温、高压及高转速,同时轮盘的失效是非包容性的,因此在追求轮盘质量轻型化的同时,要使轮盘满足高寿命、高可靠性的要求[1-2]。

关于单辐板轮盘的结构优化设计研究,已有的文献资料主要是在有限元分析的基础上开展结构优化工作。

殷艺云等人[3]针对轮盘结构提出一种名为粒子群神经网法的新型优化算法,基于ANSYS平台成功实现了轮盘的减重设计。

陆山等人[4]针对双辐板涡轮盘结构,基于ANSYS平台筛选子午面形状设计变量,实现了轮盘结构的减重设计。

传统的优化设计方法[5-8]基于ANSYS平台进行建模和计算,这种方法的缺点首先是对于复杂模型,特别是复杂曲线曲面,采用ANSYS建模有困难;其次是能够选用的优化算法非常有限,求解效率较低。

针对上述问题,本文基于ISIGHT软件集成结构参数化建模、有限元网格自动生成和基于APDL二次开发的有限元分析,以轮盘选取辐板破裂裕度和低循环疲劳寿命为约束,采用试验设计结合组合优化方法,优化多辐板轮盘结构,成功实现了轮盘减重。

一种航空发动机轮盘尺寸与重量预估方法

一种航空发动机轮盘尺寸与重量预估方法

一种航空发动机轮盘尺寸与重量预估方法杨龙龙;陈玉春;樊巍;李维;刘元轩【摘要】为了在航空发动机总体设计阶段准确快速的预估轮盘转子的重量,正确把握轮盘结构形式的发展趋势,建立基于等强度型面的轮盘尺寸设计和重量预估模型并开发计算程序,利用程序对某型涡扇发动机的轮盘转子进行重量预估,研究在不同轮盘中心孔半径、不同叶片应力参数(AN2)值下的轮盘尺寸和重量的变化规律,研究轮盘重量在不同轮盘中心孔半径、不同AN2-值下随转子叶片材料的变化.结果表明:在满足一定的强度负荷限制和结构限制的条件下,存在轮盘应力和轮盘中心孔半径的最优组合,使得轮盘重量最小;转子叶片采用密度更小的新材料后,轮盘的中心孔半径增大,进而可能演化为叶环结构,转子部件重量大幅下降.【期刊名称】《航空工程进展》【年(卷),期】2014(005)001【总页数】6页(P124-129)【关键词】航空发动机;轮盘;等强度型面;重量预估;结构形式【作者】杨龙龙;陈玉春;樊巍;李维;刘元轩【作者单位】西北工业大学动力与能源学院,西安 710072;西北工业大学动力与能源学院,西安 710072;西北工业大学动力与能源学院,西安 710072;中国航空工业集团航空动力机械研究所,株洲 412002;中国航空工业集团航空动力机械研究所,株洲412002【正文语种】中文【中图分类】V232.30 引言发动机重量是航空发动机总体设计过程中一个十分重要的参数,它关系到发动机总体性能的优劣,并且直接影响飞机性能的先进性,故在总体设计阶段,准确、快速的发动机重量预估显得非常重要。

旋转部件是发动机中最重要、负荷最大的部件,对其轮盘转子的重量预估成为比较重要的问题。

而轮盘重量与其结构形式密切相关,准确把握航空发动机轮盘转子结构形式的发展趋势,有利于合理地预估未来先进航空发动机轮盘转子的重量。

美国在轮盘转子重量预估模型/软件等方面开展了大量工作,如WATE-1、WATE-2、WATE-S[1-3]等,NASA将其作为发动机设计的一个重要环节。

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经减重设计的低温轮盘的强度校核
经减重设计的低温轮盘强度校核是机械设计和制造中最重要的
环节之一,是检测轮盘性能情况及结构安全性的基础。

目前,主要采用传统的低温轮盘试验要求极高的实验成本,设备耗资,耗时长,实验环境复杂,难以满足企业的生产发展需求。

减重技术的出现,使得低温轮盘强度校核可以进行减重,从而提高了产品性能,延长使用寿命,降低了制造成本,提高了市场竞争力。

减重设计施工原理
减重设计的低温轮盘强度校核是由减重设计技术改善而来的,可以有效减少轮盘的质量,提高轮盘的强度。

实现这一目的的方法有三种:一是将轮盘设计成楔形轮盘,改善轮盘的压扁环境;二是通过开孔设计,在不影响轮盘刚度的前提下减少部件的重量;三是对部件的材料进行改变,以使轮盘更结实可靠。

使用条件和评估标准
减重设计的低温轮盘强度校核应当在适当的低温环境进行试验,以确保轮盘性能与设计要求一致。

评估标准包括轮盘的失稳惯性荷重,弯矩荷重,曲轴荷重,摩擦力,及中心应力等。

测试方案
减重设计的低温轮盘强度校核通常是采用静力学方法,以确定轮盘的安全要求,分析轮盘的变形特性,在室温下用力学模型和轮盘的几何特征来分析轮盘的强度。

另外,在低温下用温度场和应力应变场方法来分析减重设计的轮盘的强度。

总结
减重设计的低温轮盘强度校核是机械设计和制造中最重要的环节,实现减重设计的轮盘强度校核可以有效提高轮盘强度、试验效率,降低成本,提高市场竞争力。

采用减重设计后的低温轮盘强度校核,可以减少轮盘的重量,降低实验成本,提高效率,改善轮盘的压扁环境,分析轮盘的变形特性,提高性能,延长使用期限。

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