船用汽轮机叶片叶根区域强度特性及设计改进

某船舶汽轮机压力级封口叶片采用变型设计,其使用销钉结构连接叶片叶根及轮缘,由于在变型设计中将增大叶片高度,可能出现强度不足的情况,因此采用三维有限元强度分析方法对其叶片、销钉区域应力进行计算,发现其叶根轮缘部位应力过大,存在一定的失效风险。文章提出了对销钉、叶根轮缘进行优化的多种改进结构,使用理论计算及有限元计算结合的分析方法,获得了最佳的设计改进方案,最终叶根局部区域的最大等效应力下降了43%,轮缘局部区域最大等效应力下降了23%,该叶片局部的优化改进措施提升了该汽轮机组运行的可靠性。