动力机械强度与振动(1-2).ppt
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一、T型叶根
1 叶根
在I-I截面上为叶根最大拉应力:
在I-I截面上气流力圆周分量
Pu产生弯矩:;I-I截面上气流弯应力:
I-I截面的截面系数:
I-I截面的拉弯合成应力:
;若叶片工作部分重心和叶轮旋转中心连线不通过I-I截面的重心,则离心力还要产生弯应力。
叶根AC和BC截面上的剪切应力:
叶根截面abcd和efgh上
的挤压应力:
;2 轮缘计算
II-II环形面上的拉应力:
;2 轮缘计算
偏心载荷:
P力在轮缘II-II截面中引起的弯矩和弯应力:
;一个节距长度轮缘的截面系数:
在轮缘II-II截面上的拉弯合成应力:
在轮缘FG截面上的剪应力:
;二、凸肩T型叶根
1 叶根强度计算
等同于前一种。
2 轮缘强度计算
增加了支撑反力H。
前面按悬臂梁计算轮缘
强度,现在增加相当于
自由端支撑的凸肩,变
成静不定梁。
;利用在凸肩处的挠度近似等于零的变形协调条件,运用卡氏定理求解。
卡氏定理:构件或结构在若干外部载荷Fp1,Fp2,…,Fpn作用下,其内部贮藏的应变能V是载荷Fp1,Fp2,…,Fpn的函数
构件或结构的应变能对于某一个载荷的一阶偏导数,等于这一载荷的作用点处、沿着这一载荷作用方向上的位移。其数学表达式为:;将轮缘视为作用两个集中力H和P的梁,h1、h2段截面形状不同,第一段距离H为x处的弯矩:
相应第一段应变能:
第二段弯矩:
第二段应变能:;第一段截面I-I的惯性矩:
第二段截面II-II的惯性矩:
偏心载荷P:;根据卡氏定理,凸肩处位移为零:
得到
;由上式求解出H:
最大弯矩和弯应力发生在I-I截面:
其中,I-I截面的截面系数:;I-I截面上的合成应力为:
为I-I截面上的离心拉应力。
在II-II截面上的弯矩和弯应力为:
其中,II-II截面的截面系数:;在II-II截面上的合应力:;三、枞树型叶根;1 叶根计算
叶根1-1截面的拉应力为:
在叶根2-2截面上的离心拉应力为:
;在叶根的第i截面上的离心拉应力为:;2 轮缘计算;3 叶根或轮缘齿的强度;四、叉型叶根;多叉、上下两排铆钉、铆钉间隔排列在相邻叶根的接缝上时的强度计算:;C 在I-I截面上气流力产生的弯矩和弯应力;2 铆钉强度计算;3 轮缘强度计算;1-5 高温蠕变 ;;;与蠕变有关的两个概念:;从大量实验结果获得的蠕变变形经验公式:;例1-5:
;;;;;1-6 叶片材料与强度较核;二、叶片材料;三、材料许用应力和强度较核
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