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對封閉式離心泵葉輪進行了強度分析，在把弧形葉片等效為盤形夾層的基礎(chǔ)上對離心泵葉輪按結(jié)構(gòu)上各向異性處理。考慮到葉片不到輪毅的實際情況，本研究把有葉片部位和無葉片部位劃分為兩個不同的區(qū)域，為了更好地描述弧形葉片的曲率、寬度以及葉輪厚度隨半徑r的變化情況，把每個域再劃分為若千個子域。因此，本研究得出的解析式具有較高的精度，在應(yīng)用上有更大的廣泛性和適用性，從而為封閉式離心泵或離心式壓縮機葉輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計及其強度分析提供了一種行之有效的方法。
根據(jù)葉輪的邊界條件以及各域之間的位移和內(nèi)力的連續(xù)條件，這樣就能夠確定出積分常數(shù)，從而可計算葉輪中任一點的位移和應(yīng)力。在求各域之間截面上的應(yīng)力時，取截面兩端區(qū)域在該截面上的應(yīng)力平均值作為該截面上的應(yīng)力值。某塑料封閉式離心泵葉輪粘接在鋼軸上，其材料性能為：h=1.718/cm，E=14.8GPa, Q=0.33GPa，幾何參數(shù)為：R=1.45cm，RZ=2.4cm，R=6.9cm，b=0.4cm，葉片數(shù)n=6，轉(zhuǎn)速3000r/min。
將區(qū)域S2，劃分為3個子域，區(qū)域口。劃分為8個子域，各子域的有關(guān)數(shù)據(jù)如表所示。表中給出了葉輪各子域中間截面在Z=h-ho處的應(yīng)力，其中表中給出的是按第二強度理論計算出的相當(dāng)應(yīng)力。表中同時給出了按文獻的有限元分析方法計算出的應(yīng)力值。
由以上的計算結(jié)果可以看出，本研究的有限元解是基本接近的，并且兩者計算出的葉輪危險部位相同，均位于主輪盤中與葉片交接的液體進口處附近。在輪毅處兩種方法的計算結(jié)果相差大一些，這是由于兩者的計算模型不同而產(chǎn)生的。
由上述的計算結(jié)果可以看出，通過對文獻分析方法的有機結(jié)合，得出了能夠讓人滿意的計算結(jié)果。本研究具有計算簡便的特點，便于工程應(yīng)用。
若令hs=0，便可用于計算半開式葉輪，此結(jié)果與作者用樣條邊界元與樣條有限元混合法的計算結(jié)果較吻合。
專業(yè)從事機械產(chǎn)品設(shè)計│有限元分析│強度分析│結(jié)構(gòu)優(yōu)化│技術(shù)服務(wù)與解決方案
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