基于逆向建模和光纤光栅测量的风扇叶片的应力分析

摘要

通过对研究对象风扇叶片进行三维坐标测量并将其测量结果导入PRO/E3.0中进行CAD逆向建模,便可还原叶片模型.将所得到的叶片模型导入有限元分析软件ANSYS,定义好材料属性和边界条件进行应力应变分析,从而得到叶片在旋转离心作用力和流体载荷下的变形和应力分布.为验证对比,在叶片4个不同目标位置贴上光纤传感器进行应力应变测量.测量结果表明光纤测量目标位置应力应变结果和有限元分析数据基本一致.从而验证了光栅测量方法的可行性和逆向建摸的可靠性,并依此确定了叶片的危险部位即位于叶片根部弯曲较大的边缘地带,为叶片的进一步优化设计及其在线监测提供了理论依据.