《表3 试验与仿真特征尺寸比较》

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《离心压气机包容结构连接螺栓建模方法》

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为验证数值仿真方法的准确性，在高速旋转试验台上进行某离心叶轮的包容试验。试验件结构如图11，由离心叶轮、包容罩、圆形底板等组成，包容罩与底板之间由周向均布的60颗M5通孔螺栓连接，安装在试验腔盖下方的底座上。离心叶轮升速至53 000r/min时破裂成周向均匀的3块，叶片撞击后卷曲变形，轮盘碎片被成功包容，见图12（a）；包容罩出现3处明显鼓凸变形，但并未产生裂纹；圆形底板径向与轴向变形明显，见图12（b）、图12（c）。在冲击力的径向和轴向分量作用下，部分螺栓受拉伸、剪切载荷，与安装边一起出现明显塑性变形，包容罩与底板在安装边位置出现轴向与径向分离，见图13。为比较计算与试验结果，定义包容罩与底板安装边处的最大轴向变形距离为L1，最大径向变形距离为L2，4种模型计算结果与试验测量值见表3。结果表明，螺栓采用实体建模能够准确地预测包容结果，描述各部件的变形情况，并且能够体现螺栓、螺栓孔变形及与安装边之间的相互作用。