本發(fā)明涉及離心壓縮機(jī)制造領(lǐng)域，尤其涉及一種離心壓縮機(jī)葉輪應(yīng)力分析方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

葉輪是離心壓縮機(jī)中的核心零部件，它的安全運(yùn)轉(zhuǎn)是離心壓縮機(jī)整體可靠性的重要保障。據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，在全世界范圍內(nèi)，超過一半的離心壓縮機(jī)故障現(xiàn)象是由于葉輪失效引起的，所以為保證葉輪的安全可靠運(yùn)轉(zhuǎn)，通常需要在設(shè)計(jì)階段，準(zhǔn)確評估葉輪的力學(xué)特性。現(xiàn)有技術(shù)中，普遍采用有限元分析方法來評估葉輪的力學(xué)性能，有限元分析方法存在諸多局限，例如：在設(shè)計(jì)階段存在大量重復(fù)性工作，特別是對已經(jīng)分析的葉輪數(shù)據(jù)不能重復(fù)利用，由于運(yùn)行工況的不同，往往重新進(jìn)行分析，這大大降低了工作效率。尋求簡化葉輪應(yīng)力分析方法成為亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種離心壓縮機(jī)葉輪應(yīng)力分析方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中采用有限元分析方法來評估葉輪的力學(xué)性能重復(fù)性分析、工作效率低的技術(shù)問題。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種離心壓縮機(jī)葉輪應(yīng)力分析方法，包括：

獲取閉式葉輪應(yīng)力分析數(shù)據(jù)，所述應(yīng)力分析數(shù)據(jù)包括三元葉輪系列及二元葉輪系列；

根據(jù)公式α＝Smax/(U2)²＊100及所述葉輪應(yīng)力分析數(shù)據(jù)，計(jì)算出最高應(yīng)力與外緣線速度的映射關(guān)系，其中，α為應(yīng)力系數(shù)，Smax為最高應(yīng)力，U2外緣線速度；

根據(jù)最高應(yīng)力與外緣線速度的映射關(guān)系，分析評估葉輪的力學(xué)性能。

一種離心壓縮機(jī)葉輪應(yīng)力分析系統(tǒng)，包括：

獲取模塊，用于獲取閉式葉輪應(yīng)力分析數(shù)據(jù)，所述應(yīng)力分析數(shù)據(jù)包括三元葉輪系列及二元葉輪系列；

第一計(jì)算模塊，用于根據(jù)公式α＝Smax/(U2)²＊100及所述葉輪應(yīng)力分析數(shù)據(jù)，計(jì)算出最高應(yīng)力與外緣線速度的映射關(guān)系，其中，α為應(yīng)力系數(shù)，Smax為最高應(yīng)力，U2外緣線速度；

分析模塊，用于根據(jù)最高應(yīng)力與外緣線速度的映射關(guān)系，分析評估葉輪的力學(xué)性能。

本發(fā)明提供一種離心壓縮機(jī)葉輪應(yīng)力分析方法及系統(tǒng)，通過獲取閉式葉輪應(yīng)力分析數(shù)據(jù)，所述應(yīng)力分析數(shù)據(jù)包括三元葉輪系列及二元葉輪系列；根據(jù)公式α＝Smax/(U2)²＊100及所述葉輪應(yīng)力分析數(shù)據(jù)，計(jì)算出最高應(yīng)力與外緣線速度的映射關(guān)系；根據(jù)最高應(yīng)力與外緣線速度的映射關(guān)系，分析評估葉輪的力學(xué)性能。本發(fā)明將離心壓縮機(jī)葉輪結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性進(jìn)行抽象概括，查閱映射關(guān)系即可獲知某一系列葉輪的應(yīng)力狀況，降低了應(yīng)力分析耗費(fèi)的時間，提高了效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的一種離心壓縮機(jī)葉輪應(yīng)力分析方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的T4葉輪應(yīng)力統(tǒng)計(jì)圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例的一種離心壓縮機(jī)葉輪應(yīng)力分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

如圖1所示，為一種離心壓縮機(jī)葉輪應(yīng)力分析方法的流程圖，包括：

步驟101、獲取閉式葉輪應(yīng)力分析數(shù)據(jù)，所述應(yīng)力分析數(shù)據(jù)包括三元葉輪系列及二元葉輪系列；

步驟102、根據(jù)公式α＝Smax/(U2)²＊100及所述葉輪應(yīng)力分析數(shù)據(jù)，計(jì)算出最高應(yīng)力與外緣線速度的映射關(guān)系，其中，α為應(yīng)力系數(shù)，Smax為最高應(yīng)力，U2外緣線速度；

步驟103、根據(jù)最高應(yīng)力與外緣線速度的映射關(guān)系，分析評估葉輪的力學(xué)性能。

其中，這個流程還可以包括：

根據(jù)材料類型，計(jì)算屈服極限及實(shí)際產(chǎn)品中的最大外緣線速度。

步驟103具體可以包括：

步驟103-1、根據(jù)所述根據(jù)最高應(yīng)力與外緣線速度的映射關(guān)系及實(shí)際產(chǎn)品的外緣線速度，查詢每種材料類型對應(yīng)的最大外緣線速度；

和/或，

步驟103-2、根據(jù)所述根據(jù)最高應(yīng)力與外緣線速度的映射關(guān)系及材料類型，查詢所述材料類型對應(yīng)的最大外緣線速度。

例如：外緣線速度所對應(yīng)的縱坐標(biāo)與二次曲線的交點(diǎn)位于某條材料屈服極限之下時，說明該材料可以被采用；反之，當(dāng)交點(diǎn)位于材料屈服極限之上則該材料不能被采用。同理可知，可根據(jù)此方法確定某種材料對應(yīng)的最大外緣線速度，如圖2中所示的四條粗橫線為常用的四種材料線，材料線與二次曲線的交點(diǎn)的縱坐標(biāo)即為此材料所對應(yīng)的最大外緣線速度。

在一實(shí)施例中，葉輪以重量％計(jì)包括C：0.2-0.3，Cr：10-15，Co：5-8，Mo：8-10，Al：0.5-1，Ti：1-2，B：0.003-0.005，Ca：1.0-1.5及余量的Ni和不可避免的雜質(zhì)。在一實(shí)施例中，葉輪以重量％計(jì)包括C：0.25，Cr：12，Co：6，Mo：9，Al：0.6，Ti：1.5，B：0.004，Ca：1.2及余量的Ni和不可避免的雜質(zhì)。在另一實(shí)施例中，葉輪以重量％計(jì)包括C：0.3，Cr：13，Co：7，Mo：10，Al：0.7，Ti：2，B：0.005，Ca：1.3及余量的Ni和不可避免的雜質(zhì)。在另一實(shí)施例中，葉輪以重量％計(jì)包括C：0.3，Cr：14，Co：8，Mo：9，Al：0.9，Ti：2，B：0.005，Ca：1.5及余量的Ni和不可避免的雜質(zhì)。以上實(shí)施例中，該葉輪相對于現(xiàn)有技術(shù)中的葉輪，耐腐蝕性能好(腐蝕率<0.001)，而且使用壽命長。

本發(fā)明提供一種離心壓縮機(jī)葉輪應(yīng)力分析方法，通過獲取閉式葉輪應(yīng)力分析數(shù)據(jù)，所述應(yīng)力分析數(shù)據(jù)包括三元葉輪系列及二元葉輪系列；根據(jù)公式α＝Smax/(U2)²＊100及所述葉輪應(yīng)力分析數(shù)據(jù)，計(jì)算出最高應(yīng)力與外緣線速度的映射關(guān)系；根據(jù)最高應(yīng)力與外緣線速度的映射關(guān)系，分析評估葉輪的力學(xué)性能。本發(fā)明將離心壓縮機(jī)葉輪結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性進(jìn)行抽象概括，查閱映射關(guān)系即可獲知某一系列葉輪的應(yīng)力狀況，降低了應(yīng)力分析耗費(fèi)的時間，提高了效率。

如圖2為實(shí)際應(yīng)用過程中的T4葉輪應(yīng)力的統(tǒng)計(jì)圖，圖中不同曲線代表不同圖紙的葉輪，圖號及葉輪外徑在右側(cè)標(biāo)注出來。圖中四條水平黑色實(shí)線代表不同材料的屈服極限，列出了葉輪常用的幾種材料。圖中黑色點(diǎn)代表葉輪在實(shí)際產(chǎn)品中的最大周速，即對應(yīng)葉輪應(yīng)力分析報告中的計(jì)算轉(zhuǎn)速。

本發(fā)明實(shí)施例中統(tǒng)計(jì)圖譜(最高應(yīng)力與外緣線速度的映射關(guān)系)有兩種使用方法，第一種是可根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品的周速快速查詢對應(yīng)的最高應(yīng)力值，便于選材；第二種是根據(jù)圖譜中的材料線快速查詢該材質(zhì)下葉輪所能達(dá)到的最高周速，可為產(chǎn)品報價提供參考。

如圖3，為一種離心壓縮機(jī)葉輪應(yīng)力分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，包括：

獲取模塊310，用于獲取閉式葉輪應(yīng)力分析數(shù)據(jù)，所述應(yīng)力分析數(shù)據(jù)包括三元葉輪系列及二元葉輪系列；

第一計(jì)算模塊320，用于根據(jù)公式α＝Smax/(U2)²＊100及所述葉輪應(yīng)力分析數(shù)據(jù)，計(jì)算出最高應(yīng)力與外緣線速度的映射關(guān)系，其中，α為應(yīng)力系數(shù)，Smax為最高應(yīng)力，U2外緣線速度；

分析模塊330，用于根據(jù)最高應(yīng)力與外緣線速度的映射關(guān)系，分析評估葉輪的力學(xué)性能。

其中，還包括第二計(jì)算模塊340，用于根據(jù)材料類型，計(jì)算屈服極限及實(shí)際產(chǎn)品中的最大外緣線速度。

分析模塊330，包括：

材料查詢單元331，用于根據(jù)所述根據(jù)最高應(yīng)力與外緣線速度的映射關(guān)系及實(shí)際產(chǎn)品的外緣線速度，查詢某種材料類型是否可用；

速度查詢單元332，用于根據(jù)所述根據(jù)最高應(yīng)力與外緣線速度的映射關(guān)系及材料類型，查詢所述材料類型對應(yīng)的最大外緣線速度。

通過以上的實(shí)施方式的描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本發(fā)明可借助軟件加必需的硬件平臺的方式來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然也可以全部通過硬件來實(shí)施，但很多情況下前者是更佳的實(shí)施方式?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案對背景技術(shù)做出貢獻(xiàn)的全部或者部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品可以存儲在存儲介質(zhì)中，如ROM/RAM、磁碟、光盤等，包括若干指令用以使得一臺計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實(shí)施例或者實(shí)施例的某些部分所述的方法。

以上對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。