叶轮有限元分.doc

有限元法分析与建模 课程设计报告 报告题目 ：基于ANSYS Workbench的叶轮结构强度和振动模态分析 学 院 ：机械电子工程学院 指导教师 ： 学生及学号： 摘 要 涡轮增压器是一种高速回转的叶片机械，一旦出现故障，特别是运动部分发生故障，将导致整个增压器在极短时间内损坏。随着涡轮增压器压比及转速的不断提高，增压器转子叶轮部分的结构可靠性分析变得愈为重要。对某型号增压器叶轮系统使用Catia建立简化的模型，并使用ANSYS Workbench有限元分析软件对叶轮系统进行静强度分析，得到最大应力与转速的曲线。以及对叶轮预应力振动模态分析，得到叶轮的自振频率和振型。为涡轮增压器叶轮系统的优化设计和动力学分析提供依据。 关键词：涡轮增压器 叶轮 有限元法 静强度分析 模态分析 ABSTRACT The turbocharger is a high-speed rotating blade mechanic, once a failure, especially moving parts failure will cause the entire turbocharger damage in a very short time. With the continuous improvement of the turbocharger pressure ratio and rotational speed, turbocharger impeller rotor structure reliability analysis become more important. The use of a certain type of turbocharger impeller system by Catia establish a simplified model, and the use of finite element analysis software ANSYS Workbench analysis the impeller system static strength , get a correlative curve with maximum stress and speed. And the impeller prestressed Modal analysis, get the impeller natural frequencies and mode shapes. Provide the basis for optimizing the design and dynamics analysis turbocharger impeller system. Keywords:Turbocharger, Impeller, FEM, Static strength analysis,Modal analysis 目录 TOC \o 1-3 \h \u HYPERLINK \l _Toc12137 第1章 引言 PAGEREF _Toc12137 1 HYPERLINK \l _Toc23436 1.1 有限元法及其优越性 PAGEREF _Toc23436 1 HYPERLINK \l _Toc15599 1.2 ANSYS Workbench及其优点 PAGEREF _Toc15599 1 HYPERLINK \l _Toc6672 1.3 问题的工程背景 PAGEREF _Toc6672 1 HYPERLINK \l _Toc9922 第2章 叶轮强度计算 PAGEREF _Toc9922 2 HYPERLINK \l _Toc23709 2.1 静强度分析 PAGEREF _Toc23709 2 HYPERLINK \l _Toc3748 2.2 静强度分析步骤 PAGEREF _Toc3748 2 HYPERLINK \l _Toc1916 2.3 材料特性定义 PAGEREF _Toc1916 4 HYPERLINK \l _Toc4894 2.4 网格划分 PAGEREF _Toc4894 5 HYPERLINK \l _Toc25828 2.5 载荷和约束施加 PAGEREF _Toc25828 8 HYPERLINK \l _Toc4630 2.6 计算结果及分析 PAGEREF _Toc4630 9 HYPERLINK \l _Toc23426 2.6.1 叶轮应力分析 PAGEREF _Toc23426 9 HYPERLINK \l _Toc16992 2.6.2 叶轮应变与变形 PAGEREF _Toc16992 14 HYPERLI