摘要
离心泵作为一种重要的流体机械,在石油化工、农业灌溉、能源电力等领域应用广泛。
而叶轮轴作为离心泵的核心部件之一,其长期承受着交变的流体动力和机械载荷,易发生疲劳破坏,导致设备停机甚至安全事故。
因此,对离心泵叶轮轴疲劳特性进行深入研究,准确预测其疲劳寿命,并提出有效的寿命提升措施,具有重要的工程实际意义和经济价值。
本文首先阐述了离心泵叶轮轴疲劳研究的背景及意义,并综述了国内外相关领域的研究现状;然后,介绍了叶轮轴疲劳的基本概念、理论基础及影响因素,并详细介绍了现阶段主要的叶轮轴疲劳分析方法,包括有限元分析、试验验证以及优化设计等方法,并对各种方法的优缺点进行了对比分析;最后,对离心泵叶轮轴疲劳特性分析研究的发展趋势进行了展望。
关键词:离心泵;叶轮轴;疲劳特性;有限元分析;试验验证;优化设计
#1.1离心泵离心泵是一种利用叶轮高速旋转产生的离心力来输送液体的机械,其基本结构包括叶轮、泵壳、轴承和密封装置等。
叶轮是离心泵的核心工作元件,其叶片形状和排列方式直接影响着泵的性能参数,如扬程、流量和效率等。
#1.2疲劳疲劳是指材料在循环载荷作用下,由于累积损伤而导致裂纹萌生、扩展,最终发生断裂的现象。
疲劳破坏具有突发性和隐蔽性,难以预测,是机械设备失效的主要原因之一。
#1.3疲劳特性疲劳特性是指材料抵抗疲劳破坏的能力,通常用S-N曲线(应力-寿命曲线)或ε-N曲线(应变-寿命曲线)来描述。
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