基于Patran和MSC Nastran的某空压机第1级叶轮强度分析及结构优化

摘要

基于Patran和MSC Nastran,采用三维有限元法分析某型空压机第1级叶轮在工作转速下的强度,并优化叶轮结构.研究结果表明:原叶轮在叶片进气边分别与轴盘和盖盘的焊接处出现高离心应力区域;原叶轮设计模型的最大应力为970MPa,与材料抗拉强度试验平均值1066MPa相差9％,安全裕量不足.优化设计后的叶轮模型的最大应力为864 MPa,与材料抗拉强度试验平均值1066MPa相差19％,安全裕量提高1倍.