蜗壳泵在使用过程中容易产生应力集中而导致泵体破裂.基于传热学和热力耦合相关知识,在有限元分析软件中建立泵体结构热传递和热应力模型,通过顺序热力耦合分析方法对瞬态温度场作用下泵体结构的温度分布特性以及不同温度、不同压力条件下蜗壳泵结构的热应力和总体应力的分析,包括对泵体不同位置处安全系数进行测量,确定了最不利位置.对泵体进行自由模态、约束模态和预应力模态的模拟.研究结果表明:泵体结构在法兰和支架处温度变化明显,温度梯度较大,在不同温度、不同扬程模拟条件下,泵体的整体应力应变有显著区别.温度、扬程越大时,上下隔舌根处受到的应力和应变也越大,为荷载作用最不利位置;蜗壳在自由模态下频率较低,在约束模态和预应力模态下频率值较大,三种模态条件模拟时均不会发生自振现象,为蜗壳泵的设计和优化提供新范式.
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