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这个图是叶片有限元模型加载和边界条件,下面是轮毂的假体,堆积面是防止它进行平面移动,约束点是在叶根叶片建立一个质量点,通过RB3和叶片相连接。因为静强分析过程中有两个主要的工作载荷部位,第一个是加预紧力,采用第一主用力,大概是500多兆帕,因为连接的螺栓主要承接的是拉力,我们关注第一主用力大概是520多兆帕。(图)这个图展示的是外在,加在最大的叶根处的扭矩,扭矩产生的拉应力结果是700多兆帕,这个螺栓受到的强度最大,如果这个螺栓满足了,这可以说明这一组叶根螺栓它的强度是满足要求的。
叶根疲劳强度分析:
因为螺栓连接在里面承接了交变载荷作用,它主要问题就是疲劳破坏,疲劳强度保证在循环载荷情况下不会出现损坏。由于螺栓呈现非规律性变应力的影响,所以要通过一定的专业软件把它的载荷转化为横幅的疲劳载荷。通利用雨流统计法得到各个应力幅对应的循环次数,按照疲劳损伤累计假说,即Miner法则,进行计算。可以得到一个规律的变化,在应力幅的变化值,最后得到的是一个应力变化的趋势图。
根据国际标准,最终选择的是S/N曲线DCN50。
结论:本文在ANSYS软件中采用APDL进行参数化建立有限元模型,有限元模型在多个载荷步作用下,进行接触非线性计算。通过有限元方法计算确定螺栓应力范围及最大应力值,最大应力值有754兆帕,螺栓要求应力是850兆帕,它的静强度是满足静里要求的。利用线性累计损伤方法,计算得出最大损伤小于1,疲劳强度满足设计要求,该研究为叶片根端连接的设计。
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