智能联合仿真分析智能结构仿真软件AIFEM在旋转机械中的应用

导读概述旋转机械是一种在工业生产中常见的工业设备，如抽尘泵、水轮机、发电机、电动机、风机、压缩机、离心机、汽轮机等。高速旋转的机械设备在运行中会受到离心力以及其....

概述

旋转机械是一种在工业生产中常见的工业设备，如抽尘泵、水轮机、发电机、电动机、风机、压缩机、离心机、汽轮机等。高速旋转的机械设备在运行中会受到离心力以及其他复杂的工况，有限元仿真可以对设备的静力特性和动力特性进行有效的评估，对设备的安全运行起到重要的作用。水轮机作为一种常见的旋转机械，广泛的应用于水力发电设施中，是一种将机械能转化为电能的设施，水轮机的安全可靠运行将直接影响企业效益。但近年来，水电站运行资料显示，水轮机转轮经常产生疲劳破坏，甚至断裂，这成为水轮机组运行及我国水电事业发展的潜在威胁，成为业内人士关注的重点。

在设计、运维阶段，静力分析可以对各种工况下的应力分布进行精准有效的判断，从而提高结构的安全性。对结构进行模态分析，了解结构的固有频率和阵型，可以有效避免共振的发生，若叶片长期在共振的状态下工作，将很容易产生疲劳损伤。当损伤已经发生，模态分析也可以对故障进行初步的判断。如出现裂纹等情况导致结构的物理参数发生变化，结构的固有频率、阵型等亦随之改变。

本例展示了利用AIFEM对抽尘泵、水轮机等旋转机械关键组件的静力、模态分析结果。AIFEM提供了惯性离心力载荷、压力载荷、旋转对称边界条件等特色功能，针对性解决各类旋转机械仿真问题。

抽尘泵案例

本案例的仿真对象为一个抽尘泵的转轮。

1. 抽尘泵转轮仿真条件设定