葉片
關注創建者：昊天 創建時間：2016-12-14
葉片的視頻教程
旋轉葉片強度、振動及諧響應仿真教程（ANSYS Workbench）
采用ANSYS workbench軟件手把手教會學員以下內容： 旋轉葉片強度仿真計算 旋轉葉片模態仿真計算 氣流激振力作用下旋轉葉片諧響應仿真計算 計算一定轉速下葉片強度，以其應力場作為初場算葉片動頻，最后基于模態疊加法，計算氣流激振力作用下葉片的諧響應。 學員通過本次課，掌握從網格劃分，邊界條件和載荷添加，到結果查看整個過程。
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氣流激振力作用下旋轉葉片振動仿真教程
旋轉動力機械通過旋轉葉片與高溫高壓氣流的相互作用完成熱能與機械能的相互轉換。在工作過程中，由于氣流流動的不均勻性或氣流的非定常變化，都會引起作用在葉片上的激振力，主要表現為壓力作用。在激振力作用下，葉片容易發生疲勞裂紋損壞，甚至共振，進而引起致命破壞。本次課程手把手教會學員，旋轉葉片在簡諧激振壓力（余弦變化）作用下的振動。結果將獲得葉片動應力、應變和位移等的頻率響應。可作為疲勞壽命分析的輸入條件。
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采用LS-DYNA完成鳥撞發動機葉片
基于ALE方法的鳥撞葉片 目錄 第一章受力分析+仿真效果展示 ? ? ?應力初始化結果（由旋轉離心力產生的結構變形和初始應力） ? ? ?鳥撞效果 第二章發動機葉片結構初始變形和初始應力的實現 ? ? ?方法1 通過dynain方式實現兩步實現（dynain文件的生成和導入方法）? ? ? 第三章發動機葉片結構初始變形和初始應力的實現? ? ? ? ? ?方法2
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葉片的實例教程
而在完成該葉片故障是否會影響9FB和HA級燃機組件的根本原因分析之前，HA級重型燃機已經出貨。”
但GE公司拒絕提供有關2015年葉片斷裂或使用限制的更多詳細信息，并表示其中一些信息是專有的。
GE公司還告訴路透社：“我們正在執行我們為葉片問題制定的解決方案，來自客戶的反饋是積極的，他們繼續選擇HA級重型燃機，它仍然是當今世界發展最快的先進重型燃氣輪機機組。”
據一位知情人士透露，GE公司正在為大約50臺9FB和52臺HA重型燃機安裝新的葉片，低于它開始擔憂的130多臺的預計。
路透社此前報道稱，GE公司在2015年發現了一個氧化問題而不是破裂，并在德克薩斯州電廠事故之前就制定了修復方案。
不過縮減對最新HA級燃氣輪機的使用將減少相關電廠的收入和利潤。日本中部電力公司表示，去年10月，它有6臺機組受到了渦輪葉片問題的影響。該公司的一位發言人表示，它已經限制了HA燃氣輪機的使用時間，雖然帶來了一定的財務影響，但預計仍擁有“足夠的儲備能力來產生足夠的電力來滿足今年冬季的需求”。他還表示，預計維修工作將在今年2月底完成。總部位于美國的PSEG Power和Exelon拒絕評論限制使用將如何影響他們的。
GE繼續在大型發電廠的低迷市場上銷售著最新的HA級重型燃機，盡管在最近幾個季度，它已經落到了競爭對手三菱日立動力系統和西門子公司的后面，但GE已表示上個月又拿到了三臺大型燃機的訂單。
GE公司還表示這種葉片故障的“磨合問題”在新技術應用中并不少見，只需要“小幅調整”就能解決，而GE將撥出4.8億美元用于該葉片問題的維修和保修索賠。
GE電力管理人員MarcusScholz和Tom Dreisbach介紹了GE最新的燃氣輪機技術。
展開 今天我們聊聊變量葉片泵的Amesim仿真。
這篇文章有如下幾個重點內容：
1、用解析法和數值法描述了高壓變量葉片泵的幾何形狀，并考慮了不同的泄漏狀態。
2、同時基于Amesim的庫文件建立了仿真模型，對其關鍵性能參數進行了評價。
3、利用有限元分析確定了配流盤的變形量，以便于糾正當前的軸向間隙。
4、采用CFD方法對排量控制閥門的流量系數進行了計算分析。
5、通過實驗驗證了該模型的穩態特性和位移控制動力學特性。
對以上任意一點感興趣的都可以翻看原文“COMPREHENSIVE SIMULATION MODEL OF A HIGH PRESSURE VARIABLE DISPLACEMENT VANE PUMP FOR INDUSTRIAL APPLICATIONS”。
非平衡轉子葉片泵是一種結構最緊湊的變量泵，廣泛應用于流體動力系統中。
在AMESim建立的模型中，泵被離散化為單個具有均質特性的控制體積，這是比較流行的操作方法，因為它只需要很少的計算時間即可，而且還可以用于系統級分析。不過，AMESim仿真的結果還需要通過實際的樣機測試來校準一些系數。與此同時，最詳細的方法是用計算流體動力學(CFD)來表示。但是，它需要非常高的CPU資源。
該文章提出了一種詳細的高壓變量葉片泵參數模型。該模型集成了三維有限元和CFD模擬的具體結果。其中最重要的結果是配流盤的彈性變形對軸向間隙補償的影響。一旦通過試驗驗證，該模型可作為泵的設計和優化階段的工具。
這里研究的組件是葉片泵，最大排量為48.8cc/rev，最大工作壓力為210 bar。在圖1中顯示了泵芯的截面視圖。該裝置提供了11個葉片，擁有11個外部(主要)可變容腔。
展開 摘要:
基于有限元分析軟件ABAQUS 聯合裂紋分析軟件Franc3D,開展了葉片裂紋擴展影響研究。建立壓氣機葉片有限元模型和裂紋擴展模型,發現葉片在振動載荷下的應力分布規律和不同裂紋位置、不同前緣形狀、不同初始角度的葉片裂紋擴展規律。葉片背部裂紋擴展速率快于葉片前緣和后緣;初始裂紋前緣形狀對葉片表面裂紋方向的擴展基本無影響,但對裂紋深度方向擴展存在明顯影響;葉片初始裂紋方向與緣板面夾角越小,則裂紋擴展速率越快,且其他方向裂紋隨著擴展會逐漸向緣板面方向偏轉。
關鍵詞:
航空發動機;葉片;振動激勵;裂紋擴展;數值模擬
——本文摘自：《兵器裝備工程學報》
1 引言
壓氣機葉片作為航空發動機的關鍵零部件,其可靠性直接影響航空發動機的安全。壓氣機通過高速旋轉的葉片壓縮空氣,為燃燒室提供足量的氧氣供給,為發動機賦予了更大功率的輸出,但壓氣機位于發動機通風道入口附近,其葉片易收到外物損傷[1 -2] 、腐蝕和復雜工況的風險,疲勞裂紋是其主要失效形式[3 -4] 。
模擬仿真是研究航空發動機葉片疲勞性能的重要手段。
Poursaeid 等[5] 通過有限元分析軟件ANSYS 對葉片輪盤系統的動力學分析,得出葉片第一和第二固有頻率模式下的共振是導致葉片疲勞斷裂的主要原因。Duó 等[6] 采用有限元方法模擬了外物損傷整個過程,并將計算得到的殘余應力場分布與兩種實驗觀測結果進行了對比驗證。Salehnasab 等[7] 基于ABAQUS 和ZENCRACK 斷裂力學程序預測葉片疲勞裂紋擴展。Liu 等[8] 對離心壓縮機葉輪葉片進行了氣動載荷和離心載荷耦合的有限元分析,得到了葉片疲勞壽命預測結果。卜嘉利等[9] 基于ABAQUS 有限元分析軟件研究了某型發動機風扇轉子葉片在室溫下的疲勞性能。
展開 而近幾十年來復合材料行業蓬勃發展，自 1995 年來，美國通用電氣(GE) 公司、英國羅-羅公司與法國斯奈克瑪公司的復合材料風扇葉片相繼問世，復合材料風扇葉片的應用可以進一步提高發動機的減重率，改善葉片疲勞強度、損傷容限等，目前歐盟正在開發未來發動機可使用的混合材料-鈦合金/復合材料智能風扇葉片。而國內針對復合材料風扇葉片的制造研究尚處在摸索階段，主要對于制造過程中的鋪疊參數或是纖維預制體的參數、固化參數等的各項參數邊界控制的認知。
鈦合金風扇葉片制造技術與復合材料風扇葉片制造技術的發展將相互促進。鈦合金風扇葉片在一定條件下會因為強度不足造成葉片疲勞斷裂，復合材料風扇葉片耐沖擊性能、耐摩擦性能薄弱，容易受到意外外來物體的影響和損壞，裂紋擴展迅速從而影響整個發動機的服役性能，金 屬材料裂紋擴展的延緩性相較于復合材料仍是一大優勢。此外，復合材料仍存在著腐蝕問題，其環保回收仍然是一個挑戰，還應當針對復合材料風扇葉片開展大量工藝、材料試驗。未來鈦合金風扇葉片仍是軍用航空領域風扇葉片的主流方案。
鈦合金寬弦空心風扇葉片是典型的空心加強結構零件，要求具備完整的空心減重結構及準確的外部氣動掠形結構，成形工藝復雜，其制造 綜合運用了擴散連接/熱成形以及數控加工、無損檢測等組合工藝技術，此種組合成形工藝技術可以充分發揮鈦合金成形復雜構件控形、控性的優勢。高強度高疲勞性能的結構及其穩定可控的制造等是新一代鈦合金寬弦空心風扇葉片的迫切需求。但是超塑成形/擴散連接（SPF/DB）工藝仍存在葉片內部變形不可控、超塑過程變形量過大、設計不確定性因素多等缺點，尋找一種新型結構鈦合金寬弦空心風扇葉片及其成形技術成為了所有航空企業主要探索的領域之一。
展開 隨著數控機床的出現，葉片制造工藝發生重大變化，采用精密數控加工技術加工的葉片精度高，制造周期短，國內一般6～12個月（半精加工）；國外一般3~6個月（無余量加工）。
精密數控加工技術加工葉片。鑄造高溫合金葉片。葉片材料。半個多世紀來，鑄造渦輪葉片的承溫能力從1940s年代的750℃左右提高到1990s年代的1700℃左右，應該說，這一巨大成就是葉片合金、鑄造工藝、葉片設計和加工以及表面涂層各方面共同發展所做出的共同貢獻。
鑄造高溫合金葉片。制造技術。研制新型航空發動機是鑄造高溫合金發展的強大動力，而熔鑄工藝的不斷進步則是鑄造高溫臺金發展的堅強后盾。回顧過去的半個世紀，對于高溫合金發展起著重要作用的熔鑄工藝的革新有許多，而其中三個事件最為重要：真空熔煉技術的發明、熔模鑄造工藝的發展和定向凝固技術的崛起。
葉片熔鑄加工。真空熔煉技術。真空熔煉可顯著降低高溫合盒中有害于力學性能的雜質和氣體含量，而且可以精確控制合金成分。使合金性能穩定。
熔模鑄造工藝。國內外熔模鑄造技術的發展使鑄造葉片不斷進步，從最初的實心葉片到空心葉片，從有加工余量葉片到無余量葉片，再到定向（單晶）空心無余量葉片，葉片的外形和內腔也越來越復雜；空心氣冷葉片的出現既減輕了葉片重量，又提高了葉片的承溫能力。
熔模鑄造渦輪葉片。美國Howmet公司等用于細晶鑄造制造葉片等轉動件，常用合金為：In792、Mar-M247和In713C合金；導向葉片等靜止件則多用IN718C、PWA1472、Rene220、及R55合金。1990s年代之后，為滿足新型發動機之需要，計算機數值模擬在合金成分設計和鑄造工藝過程中的應用日趨增多。
超塑性成形鈦合金葉片。葉片材料。
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葉片的相關專題、標簽、搜索
葉片的最新內容
· 行業垂直化深耕：針對新能源汽車（電池包振動、電驅動 NVH）、風電（葉片顫振、傳動鏈疲勞）、人形機器人（關節動力學、柔順控制）等細分領域，開發專屬模塊，提升仿真精度與效率。
· 云端化與輕量化：推出云端 Adams，支持遠程協同建模與仿真，適配中小企業輕量化需求，降低軟件使用成本。
行業應用與未來展望
目前，這一技術體系已廣泛應用于航空航天、能源電力、汽車制造及石油化工等關鍵領域，從檢查渦輪葉片的微裂紋，到監測風力發電機齒輪箱的磨損，視頻內窺鏡已成為保障關鍵資產安全運行的核心工具。
0度攻角結果
5度攻角結果
系統
到目前為止，在流體方向我們已經開發了：
（1） 翼型造型算法和軟件：《葉片/翼型參數化造型技術》
（2） 網格生成算法：
（3）結冰算法和軟件：
（4）不可壓流動求解器
可以說，上述算法模塊已經形成了一個小型的“生態系統”，如果我們再加上翼面升力和阻力計算，基本就可以實現：幾何造形設計、網格生成、CFD計算、冰形計算
這種多晶片協同工作的機制，賦予了聲波前所未有的靈活性，系統可以通過精確的延時法則，實現聲束的電子偏轉、聚焦和掃查，這意味著，檢測人員無需頻繁更換探頭或進行復雜的機械移動，僅憑電子控制即可生成扇形掃描（S-Scan）圖像，這種能力不僅極大地提升了對復雜幾何形狀工件（如渦輪葉片、異形焊縫）的覆蓋效率，更通過電子聚焦功能，在特定深度優化了聲束能量，顯著提高了信噪比和缺陷定量的精度。
從檢查渦輪發動機葉片的微裂紋，到探測風力發電機齒輪箱的磨損，這些設備始終守護著關鍵資產的安全。
隨著Wabtec數字智能戰略的推進，未來工業內窺鏡將進一步融合人工智能技術，具備更強的自動缺陷識別（ADR）能力，實現從單一光學工具向集成像、測量、分析于一體的智能檢測平臺的全面進化。
基于全面提升后的旋轉葉片設計、仿真和優化解決方案，用戶可更加方便、快捷的應對各類旋轉葉片氣動性能及噪聲的優化挑戰。
圖 4：總變形和應力云圖
總結
本示例展示了無人機葉片在壓力載荷下產生的變形和應力，可以將其與材料的許用值進行校核，以判斷葉片是否能承受該載荷。
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Ansys Discovery專題網絡研討會（共5場）
時間：16:00-17:00
講師簡介：
劉杰明 | Ansys應用工程師
2021年畢業于南京航空航天大學航空宇航推進理論與工程專業，獲工學碩士學位，同年就職于遠景能源，從事風機葉片研發工作，擁有多年的結構和流體仿真經驗。
船舶/重型機械領域：定制超大尺寸平臺，用于船舶發動機基座、重型機床床身的精度檢測與裝配
電子/半導體領域：定制高精度、無磁平臺，用于半導體晶圓檢測、芯片封裝設備的基準定和位，避免磁場干擾電子元件
軍和工/航空航天領域：定制高強度、低應力平臺，用于航空發動機葉片的檢測，其嚴格的應力消除工藝可確保長期使用無變形
維護與保養
放置：需放在平整地面，用調整墊鐵固定，避免傾斜
清潔：使用后及時清理鐵屑
在熱沖壓工藝、航空發動機葉片檢測、電子元器件熱管理等場景中，由于被測物體表面發射率的變化，往往導致測溫偏差。通過動態發射率補償技術，可以將測溫系統誤差穩定控制在±1.5℃以內，精度提升60%以上。
四、材料研發：助力新型功能材料創新
在材料科學研究領域，手持式發射率測量儀是研發人員的得力助手。
