風機葉片外物損傷的模擬與分析于結果明接觸沖擊算法能較為真實反映風機葉片金屬塊撞擊過程；金屬塊質量不同和在不同的進氣速度條件下金屬塊撞擊風機葉片時，葉片響應都有較大的差心1引言風機的工作環境有很多場所相當惡劣，風機很容易吸入金屬塊石塊冰塊等外物，以至于損傷風機的葉片或進氣道，從而造成風機性能下降，甚至打斷葉片使風機平衡破壞，導致事故進步擴大，影響正常使用。以往風機的設計和校核主要考慮靜強度，且多采用簡化的力學模型進行力學計算，并未進行風機的外物損傷研究，本文針對某吧風機進行了金柬塊撞擊響應分析，目的在于評定葉片受撞擊后的損傷情況以及分析對葉片撞擊響；影響的1賢因素。

　　葉片的外物撞擊問，是個非線性沖擊動力學的問。是高應變率大變形非線性碰撞現象，這是個復雜的過程。現在由于動態材料本構關系已，得1進展。已山現了較成熟的本構模型。本文采用具有斷裂失效模型的彈塑性材料模型，較成功地描述了金屬材料的應力應變關系。采用大型非線性130有限元程序，以維模型動態±也模擬了這過程。模擬結果可為葉片的抗外物損傷設計方案提供很好的理論指導。

　　2維非線性有限元方程對非對稱的維問，只有采用維應力波的描述方法才能較真實地模擬高速碰撞過程應力波的傳播對兩個高違碰揸接觸物休組成的體系根據連續介質力學原理，該過程必須得保持能量守恒動量守旦和妨量守旦米。2描述法，根扼虛功原理，高速碰撞系統中的控制方程為力內力和外力的虛功。質點位移，為加速反分，為當前構形的碰撞系統本積和密度，邊界上的面力載荷。將上式有限元離散化，得到離散與程為2式⑵電從為集中質腠陣為內力矢量為夕力矢量⑴和分別為加速度矢量，移矢量和，度矢量彡式和材料的本構方程起構成的全嗔方程1為刪童系統的競陽。

　　3本構關系的描述對被沖擊的葉片材料，可采用塑性隨動硬化本構模型3.它適用于塑性破壞和高應變率材料的碰撞損傷問，考慮了材料的應變率，并帶有破壞斷裂模型。該模型的動態屈服應力為4計算分析0盍人是個大型顯分析程序，對碰撞等問0作為主要分析工具對風機葉片外物撞擊問進行了數值計算分折。計算結果較好地模擬了螺柃撞擊風機葉片的過程。為了簡化問假設葉片靜止，勵在螺栓上的速度為折合速度4.1計算模型與說明風機風筒內徑為，908出，厚度為進氣向長0.3，葉片長，33加厚度0.。廣村速為1500，模型共包括37885個實體單元，材料取典型的塑性隨動硬化模型。

　　采用有限分析軟件域38150提供義不同部件間的接觸來實現接觸力和能量的傳遞。

　　米用點對面101；的接觸方式。定義螺栓與葉片的接觸，其中葉片為目標體，螺栓為接觸體，從而實現螺栓撞擊葉片的模擬，假設撞擊過程無阻尼無摩擦。螺栓撞擊風機葉片的有限元模型如4.2計算結果與分析為了考察螺栓撞擊風機葉片的過程，以下給出螺杜以+訓的速役柿山風機葉片的過應變率f有效塑件應變V失效塑性應變，判斷材料是否失效斷裂，如，實際應變欠于尖效，變村料就失效Br塑性硬化模量程意，3.3區域應力zui大，=0.64038時刻葉片上到了片榫頭部分，=0.001368時刻螺栓對葉片沖擊損傷達到zui大，可以看出應力區域已經傳播到輪轂上；10.001時刻螺栓反彈。撞擊結束。

　　50870出8和10，1時以及不同質量螺栓撞擊葉片條件下，葉片主要撞擊區域8334號節點的塑性應變的時間歷程。6給出了10螺栓撞擊葉片尖部中部和根部條件下主要撞擊區域節點的塑性應變，間歷程，7為164螺栓以5，18速度撞葉片條件下，葉片主要撞擊區域8334號節點應力時間歷代，為砹，簡主耍撞擊1域節點塑性應由4可知，隨著撞擊時間的增加，葉片主要撞擊區域8334號節點的塑性應變由，逐漸，大，zui后達到zui大直到撞擊結束且保持不變。該節點zui大塑性應變隨螺栓撞擊速度的，大而增大。由5可知對于祖0和添20的螺栓撞擊下，8334號節點的塑性應變為零，俁4螺栓撞擊下，該點的zui大塑性應變為0.0056.由6可知，葉片主要撞擊區域zui大塑性應變隨螺栓撞擊部位的不同而不同，撞擊葉片尖部時zui大，撞擊葉片根部時zui小。由上述分析可知相同條件下，螺栓撞擊葉片的速度越大，撞擊對葉片產生廠的損傷越大；1條件。撞位置越接近葉片尖部，撞擊對葉片產生的損傷越大。

　　5結束語針對某型風機的外物損傷問，應用大型非線性有限元方法成功地模擬了螺栓撞擊風機的響應過程，數值結果可以為風機葉片抗外物損傷設計提供指導。為了更準確地評估外物對風機葉片的損傷，需要進步開展轉動葉片外物損傷的模擬工作。