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研究主要運用Pro/ENGINEER軟件強大的建模功能及ANSYS軟件的結構靜力分析進行強度分析，結構分析是求解穩(wěn)態(tài)載荷引起的位移、應變、應力和力。靜力分析用來求解慣性和阻尼對零部件的影響不顯著的問題，比如確定應力集中，ANSYS程序中的穩(wěn)態(tài)靜力分析不但能夠線性分析，而且也能夠進行非線性分析，如塑性、蠕變、膨脹、大變形、大應變及接觸分析。
在分析程序的靜力模塊中，由于只是分析計算由那些不包括慣性和阻尼效應的載荷作用與結構或部件上引起的位移、應力、應變和力，因此一般都是假定載荷和響應固定不變，即假定載荷和結構的響應隨時間變化非常緩慢。靜力分析所施加的載荷包括：外部載荷(壓力)、穩(wěn)態(tài)的慣性力(如重力和離心力)、位移載荷、溫度載荷。
以離心式渣漿泵葉輪空轉(zhuǎn)和工作時強度的有限元分析為例，來說明改型后葉輪在兩種工況下的應力分布狀況，該葉輪主要參數(shù)如下：
進口直徑：D1-100mm，出口直徑D2=220mm，葉輪葉片出口寬度尺寸b2-15mm，葉片包角cp-2/3Tr，流量口60m/h，揚程H=35m，轉(zhuǎn)速n=2400r/min，電動機功率P=11kW，流體密度p=2600k/m。
另外，由于此葉輪模型比較復雜，利用ANSYS軟件與Pro/ENGINEER軟件接口模塊導入到ANSYS中后發(fā)現(xiàn)，在網(wǎng)格分析中經(jīng)常出錯，所以利用Pro/ENGINEER軟件下的Mechanical模塊先對其進行材料定義和網(wǎng)格劃分等前期工作，這樣能使分析更加的準確和更有效率，圖為在Mechanical模塊下的材料定義和網(wǎng)格劃分后的效果圖。
約束條件的簡化是分析中極為重要的一個環(huán)節(jié)，適當?shù)暮喕s束條件可以最好地擬物體受力及邊界條件從而得出精確的解答。建立的有限元分析模型應在每個坐標軸方向上至少給定一個約束條件，受約束節(jié)點的數(shù)量根據(jù)實際情況具體確定。
(1)對稱邊界簡化，在葉輪輪毅六面體內(nèi)表面施加對稱約束，但前提必須是處理好對稱邊界上的約束條件。
(2)施加轉(zhuǎn)速，葉輪工作時的轉(zhuǎn)速為153rad/s，選擇輪毅六而體一條棱上一節(jié)點，x向自由度設為0，選擇PCG迭代求解器進行求解。
專業(yè)從事機械產(chǎn)品設計│有限元分析│強度分析│結構優(yōu)化│技術服務與解決方案
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