基于断裂力学的离心压缩机叶片疲劳寿命研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 1 绪论 | 第8-13页 |
| 1.1 研究意义及目的 | 第8-9页 |
| 1.2 国内外裂纹扩展研究现状 | 第9-10页 |
| 1.3 疲劳寿命研究进展 | 第10-11页 |
| 1.4 论文的主要工作 | 第11-13页 |
| 2 离心式压缩机载荷分析 | 第13-32页 |
| 2.1 流体计算方程和模型 | 第13-16页 |
| 2.1.1 流场的控制方程 | 第13-15页 |
| 2.1.2 湍流模型简介与选取 | 第15-16页 |
| 2.2 离心式压缩机正常工作应力分析 | 第16-21页 |
| 2.2.1 正常状况下的叶片载荷分析 | 第16-19页 |
| 2.2.2 叶轮正常工作下的应力分析 | 第19-21页 |
| 2.3 叶轮在旋转失速状况下的分析 | 第21-26页 |
| 2.3.1 旋转失速原理及机理 | 第21-23页 |
| 2.3.2 旋转失速的流场分析 | 第23-25页 |
| 2.3.3 旋转失速应力分析 | 第25-26页 |
| 2.4 叶轮在喘振状况下的分析 | 第26-30页 |
| 2.4.1 喘振原理与机理 | 第26-27页 |
| 2.4.2 喘振的气动分析 | 第27-29页 |
| 2.4.3 喘振的应力分析 | 第29-30页 |
| 2.5 本章小结 | 第30-32页 |
| 3 叶片损伤周围的应力场-位移场分析 | 第32-45页 |
| 3.1 线弹性断裂力学 | 第32-33页 |
| 3.2 叶片边缘裂纹的解析解 | 第33-40页 |
| 3.2.1 叶片边缘裂纹的应力场 | 第35-37页 |
| 3.2.2 叶片边缘裂纹的位移场 | 第37-38页 |
| 3.2.3 叶片边缘裂纹的应力强度因子 | 第38-40页 |
| 3.3 叶片内部损伤裂纹的解析解 | 第40-44页 |
| 3.3.1 叶片内部损伤裂纹的应力场 | 第40-41页 |
| 3.3.2 叶片内部损伤裂纹的位移场 | 第41-42页 |
| 3.3.3 叶片内部损伤裂纹的应力强度因子 | 第42-44页 |
| 3.4 本章小结 | 第44-45页 |
| 4 压缩机叶轮疲劳行为与机理 | 第45-60页 |
| 4.1 叶轮疲劳断裂机理分析 | 第45-49页 |
| 4.1.1 叶轮高周疲劳裂纹萌生 | 第46页 |
| 4.1.2 叶轮高周疲劳裂纹扩展 | 第46-48页 |
| 4.1.3 叶轮材料高周疲劳S-N曲线 | 第48-49页 |
| 4.2 疲劳裂纹扩展速率分析 | 第49-59页 |
| 4.2.1 叶片断裂韧度 | 第49-51页 |
| 4.2.2 叶片裂纹扩展门槛值 | 第51-52页 |
| 4.2.3 叶片裂纹扩展速率 | 第52-55页 |
| 4.2.4 平均应力对疲劳裂纹扩展速率的影响 | 第55-56页 |
| 4.2.5 过载峰对疲劳裂纹扩展速率的影响 | 第56-59页 |
| 4.3 本章小结 | 第59-60页 |
| 5 压缩机叶片疲劳寿命及剩余强度分析 | 第60-70页 |
| 5.1 压缩机叶片疲劳寿命分析 | 第60-62页 |
| 5.1.1 叶片材料疲劳断裂寿命分析 | 第60-61页 |
| 5.1.2 叶片关键部位裂纹扩展寿命评估 | 第61-62页 |
| 5.2 叶轮材料疲劳强度的预测 | 第62-69页 |
| 5.2.1 裂纹对材料强度的影响 | 第62-67页 |
| 5.2.2 考虑氢影响条件下的疲劳强度 | 第67页 |
| 5.2.3 夹杂物尺寸疲劳强度的影响 | 第67-68页 |
| 5.2.4 裂纹纯疲劳扩展后剩余疲劳强度 | 第68-69页 |
| 5.3 本章小结 | 第69-70页 |
| 结论 | 第70-71页 |
| 参考文献 | 第71-75页 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 | 第75-76页 |
| 致谢 | 第76-77页 |
