[發明專利]一種調節級葉片的有限元計算方法

在審

• 申請號: 202010589807.9
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111814370A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 武芏茳;馬義良;王健;梁天賦;李央;趙剛;張迪;馮雪;徐林峰;高鐵印;劉瑤;趙洪羽;馬天吟
• 申請（專利權）人: 哈爾濱汽輪機廠有限責任公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/17;G06F119/14
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 牟永林

1.一種調節級葉片的有限元計算方法，其特征在于：所述一種調節級葉片的有限元計算方法是通過如下步驟實現的：

步驟一、根據圖紙在建模軟件UG中建立實體模型；

步驟二、把步驟一建立的實體模型導入網格軟件ANSA繪制網格，采用以六面體為主的體網格，在非關鍵區域使用了少量的五面體網格；

步驟三、把步驟二中繪制的網格導入有限元計算軟件ABAQUS進行有限元設置計算，根據需求定義三維葉片材料數據、運行工況、定義接觸邊界和載荷設置。

2.根據權利要求1所述一種調節級葉片的有限元計算方法，其特征在于：步驟三中根據需求定義三維葉片材料數據、運行工況，定義三維葉片的相關設置的具體步驟如下：

步驟a、在有限元網格計算模型上定義三維葉片的材料數據，探后將定義好的材料賦給相應的裝配體；

步驟b、在有限元網格計算模型定義前處理需要的三維葉片面集合、節點集合、單元集合、載荷分析場；

步驟c、定義三維葉片的運行工況；

步驟d、定位三維葉片的相關設置；

步驟e、提交有限元計算得到的計算結果。

3.根據權利要求2所述一種調節級葉片的有限元計算方法，其特征在于：步驟a中定位三維葉片的材料數據包括三維葉片、輪緣和銷釘材料在不同溫度下的密度；三維葉片、輪緣和銷釘材料在不同溫度下的線脹系數；三維葉片、輪緣和銷釘材料在不同溫度下的彈性模量。

4.根據權利要求2所述一種調節級葉片的有限元計算方法，其特征在于：步驟b中三維面集合包括葉片自帶圍帶與鉚接圍帶之間的接觸面、鉚釘和鉚接圍帶之間的接觸面、葉根和轉子之間的接觸面、葉根和銷釘之間的接觸面、轉子和銷釘之間的接觸面。

5.根據權利要求2所述一種調節級葉片的有限元計算方法，其特征在于：步驟b中所述節點集合包括輪槽一側端面軸向和周向約束用節點、輪槽另一側端面軸向約束用節點、轉子中心徑向約束用節點、銷釘在進氣側端面軸向約束節點、用于加載熱載荷的所有模型節點。

6.根據權利要求2所述一種調節級葉片的有限元計算方法，其特征在于：步驟b中單元集合是指用于加載離心力的所有模型單元。

7.根據權利要求2所述一種調節級葉片的有限元計算方法，其特征在于：步驟c中定義三維葉片的工況包括葉根葉片離心力強度。

8.根據權利要求2所述一種調節級葉片的有限元計算方法，其特征在于：步驟d中定義三維葉片的相關設置是指定義葉根葉片接觸設置、定義葉根葉片位移約束設置、定義葉根葉片位移約束設置、定義葉根葉片載荷設置、定義葉片溫度設置，定義葉根葉片接觸設置包括葉片自帶圍帶與鉚接圍帶之間設置接觸和摩擦系數、鉚釘和鉚接圍帶之間設置接觸和摩擦系數、葉根和轉子之間設置接觸和摩擦系數、葉根和銷釘之間設置接觸和摩擦系數、轉子和銷釘之間設置接觸和摩擦系數；定義葉根葉片位移約束設置包括轉子中心徑向約束、輪緣軸向約束和周向約束、輪緣另一側軸向約束銷釘進氣側端面軸向約束；定義葉根葉片載荷設置包括葉片離心力載荷；定義葉片溫度設置包括三維葉片工作時溫度。