Analityczna i numeryczna analiza wytrzymałości wirnika wentylatora z uwzględnieniem rozrzutów losowych wybranych wielkości
Analytical and numerical analysis of the fan rotor strength taking into account random scatter of selected quantities
Mechanik nr 07/2015 - Artykuły z XIX Międzynarodowej Szkoły Komputerowego Wspomagania Projektowania, Wytwarzania i Eksploatacji zamieszczone płycie CD
STRESZCZENIE: Obiektem badań w niniejszej pracy były elementy wirnika wentylatora lutniowego. W pierwszym etapie pracy wykonano obliczenia analityczne, w wyniku których wyznaczone zostały rozkłady naprężeń promieniowych, obwodowych oraz deterministycznej wartości współczynnika bezpieczeństwa wzdłuż promienia tarczy wirnika. Wyrażenie współczynnika bezpieczeństwa w sposób probabilistyczny pozwoliło wyznaczyć jego zależność od wartości rozproszenia zmiennych losowych obciążenia i wytrzymałości. W drugim etapie pracy opracowano model MES analizowanego wirnika i wyznaczono w sposób numeryczny wartości naprężeń w elementach wirnika. Wykorzystując moduł „Six Sigma Analysis”, w oprogramowaniu inżynierskim ANSYS wyznaczono rozkład prawdopodobieństwa współczynnika bezpieczeństwa dla założonych parametrów rozkładów prawdopodobieństwa wytrzymałości i obciążenia.
SŁOWA KLUCZOWE: wytrzymałość, współczynnik bezpieczeństwa, wirnik wentylatora, model MES, rozkład prawdopodobieństwa.
ABSTRACT: Elements of ventube fan rotor were chosen as an object of the study. As a result of an analytical calculation, distribution of radial and circumferential stress and safety factor along rotor’s disc radius was calculated. Presented probabilistic form of the safety factor function gave possibility of influence’s estimation of load and strength’s variate dispersion round the expected value on safety factor value. In the second part of this work, authors prepared rotor’s MES model and performed numerical stress analysis. Furthermore, having took advantage of “Six Sigma Analysis” module in ANSYS software, safety factor probability distribution was obtained for assumed probability distribution of strength and load.
KEYWORDS: strength, safety factor, fan rotor, MES model, probability distribution.
BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:
- Szopa T.: Niezawodność i bezpieczeństwo, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 2009, s. 64-114.
- Szopa T.: Podstawy konstrukcji maszyn, T. I, WNT, Warszawa 1999.
- Lipka J.: Wytrzymałość maszyn wirnikowych, WNT, Warszawa 1967, s. 99-198.
- Fortuna S.: Wentylatory, TECHWENT, Kraków 1999.
- Plucińska A., Pluciński E.: Probabilistyka, WNT, Warszawa 2000.
