基于流固耦合方法的离心式压气机叶片强度与振动特性研究

采用流体动力学及有限元方法,对某型带分流叶片的离心式压气机叶轮进行了单向流固耦合分析。建立了叶轮单个通道的三维流场模型,得到某转速下压气机叶轮内部流场的应力分布,然后将气动力施加在叶片上,获得离心力和气动力共同作用时主叶片及分流叶片上的应力分布及最大变形量,最后对比分析了离心力与气动力对叶片应力应变和振动特性的影响。     

增压器压气机叶轮在高原环境下的失效分析与改进

针对高原环境下增压器超速引起的压气机叶片断裂的问题,介绍了故障定位、故障分析、故障再现以及改进等处理全过程。从增压器工作载荷谱入手,分析了叶轮的应力分布、叶片模态变化,确定了叶片不同部位的失效模式。从降低转速、提高叶片固有频率和提高出口处叶片的抗疲劳强度三方面优化了压气机叶轮,通过故障再现的对比性试验、性能对比试验等验证,结果表明,改进后的增压器最高许用转速提高10%,满足了发动机变海拔的使用要求。     

离心压气机叶轮多场载荷与应力分析

建立了流固耦合计算模型,研究了离心压气机叶轮的离心载荷、热载荷、气动载荷及相应的应力.针对有蜗壳的整周离心压气机模型,采用单向稳态流固耦合的方法,分析了气动载荷、热载荷和相应的应力在周向上的不均匀性,讨论了柱坐标系下叶轮各部位主要的应力分量以及应力形成机理,定量分析了各场应力的占比,最后对比了多工况下各场应力比例关系.结果表明:气动载荷及应力在周向上的不均匀性较大,压力面正对蜗舌的叶片气动应力较大,且沿逆旋转方向叶片的气动应力不断减小;不同载荷作用下,叶轮各部位的主要应力分量有所不同;不同工况下,各场应力占比基本一致,离心应力均占据主导地位,其次为热应力,气动载荷的影响最小.     

模糊数学在岩爆预测中的应用

岩爆是高应力区硬岩处地下工程的一种常见地质灾害。岩爆的产生受到许多因素的影响,如地应力、埋深、岩石脆性指数等,采用模糊综合评判的方法可以预测岩爆可能发生的等级。     

MET涡轮增压器的高性能后弯叶片压气机的发展

三菱重工至今在其MET废气涡轮增压器上使用的是径向直叶片压气机。虽然,径向直叶片压气机的性能是良好的,就象用于MET-S和更先进的MET-SA增压器上那样,最大效率高达85％,但是,其固有的缺点是喘振点和最大效率点非常接近。由于需要考虑安全系数,以便避免喘振,故实际的工作点变得比最大效率点约低3-4％。 通过比较表明,后弯叶片压气机的优点是,它能限制其效率偏离最大效率点并留有较大的喘振安全系数,从而使实际工作点的效率相应地得到了提高。 为此,三菱重工最近设计了增压器的高性能后弯叶片压气机,其最大压比高达4.0。     

两级模糊优选模型及非结构性模糊决策理论在桥梁方案比选中的应用

选择桥梁设计方案,涉及诸多因素,这些因素在某些情况下相容,在某些情况下又相斥。为了协调这些复杂关系,并降低人为因素的影响,本文引入两级模糊优选模型及非结构性模糊决策理论。并运用此模型,进行一桥梁的设计选型优化,得到了比较理想的结果,证明了此模型在桥梁方案比选中的实用性。     

柴油机涡轮增压器叶轮优化设计

以某废气涡轮增压柴油机为研究对象,以提高发动机性能为目标,使用CFD方法对其涡轮增压器的叶轮进行优化设计。通过分析叶轮内部流场,将叶轮叶片的叶型进行了改进设计,叶轮内部流场得到了优化。通过CFD计算得到了优化后的压气机MAP图,并将优化设计后的增压器安装到柴油机上进行了试验研究。结果表明,根据CFD计算结果对压气机叶轮结构进行优化设计具有可行性,优化设计的压气机能够在全转速范围内降低发动机燃油消耗率。     

车用跨声速离心压气机高原适应性改进设计

针对某增压器原机高原适应性不足的问题,开展了一维初始目标设计和详细的三维流动仿真分析,对车用跨声速离心压气机进行了高原适应性改进设计.通过降低叶片后弯角、增加叶片数进而增加叶轮做功能力来提升压比.通过叶片细节设计,包括分流叶片前掠和出口曲线掠型进一步优化压气机性能,最终通过了试验验证,在原机的基础上成功优化设计了高压比离心压气机,满足了发动机的使用需求.     

涡轮增压器叶片的振动特性分析

利用有限元方法分析了某径流式涡轮增压器叶片的振动特性，得出了叶片的各阶自振频率及相应振型，计算结果与试验结果较为吻合。在对压气机叶片和涡轮叶片进行共振特性分析的基础上，进行了压气机叶片和涡轮叶片的共振相干分析，得出了在该增压器设定工作转速下，叶片发生共振的概率，并评估了叶片的工作可靠性。     

基于模糊事故树的公路隧道火灾事故概率分析

分析了引发公路隧道火灾的直接因素,将主要因素分为着火因素与防火失效因素两类；根据分析结果建立公路隧道火灾事故树,形成各种隧道火灾引发因素的逻辑关系,并引入三角模糊数,得到了模糊事故树逻辑算子；根据引发公路火灾的基本事件的概率,利用最小割集计算出隧道火灾发生概率区间；对每种基本事件进行重要度分析,并根据计算出的模糊事故树的最小径集提出了公路隧道火灾防范措施.