矿用潜水泵叶轮有限元应力与变形深度剖析

本文主要探讨了基于有限元方法对矿用潜水泵叶轮的应力与变形进行深入分析的重要性。叶轮作为矿用潜水泵的关键部件，其性能和结构对泵的整体效率有着显著影响。通过对实际运行工况的模拟，作者利用ANSYS 13.0这一高级有限元分析软件，对潜水泵叶轮在承受耦合载荷时的应力分布和几何变形进行了详尽研究。 研究结果显示，在运行过程中，叶轮所受到的径向、周向和轴向应力，以及第一主应力数值均远低于叶轮材料的强度极限，这表明叶轮具有良好的结构稳定性和安全性。然而，最大的几何变形发生在叶片与叶轮外缘前后盖板之间的流道区域，这可能意味着该部位在极端条件下可能成为关注点，需要特别加强设计或采取防变形措施。 通过这些分析，作者揭示了叶轮变形失效的原因，验证了现有设计和制造过程的合理性，并为潜水泵叶轮的优化设计提供了重要的理论支持。这种分析对于确保设备的长期稳定运行，提升泵的可靠性和耐用性具有实际意义，同时也有助于减少故障率和维护成本。 本文的关键信息包括矿用潜水泵、叶轮、耦合载荷的作用、有限元分析技术在应力和变形分析中的应用，以及如何将这些发现转化为实际的设计改进。中图分类号TH311指向了本研究与机械工程的紧密关联，而文献标志码A则表明了其学术水平和质量。文章编号1673-9787(2015)01-0064-05进一步明确了论文的发表时间和具体位置，使得读者可以方便地追踪和引用该研究。 这篇文章对于从事矿用潜水泵设计、生产和维修的专业人员来说，是一篇极具价值的技术参考资料，它深化了我们对叶轮性能理解，有助于提升整个行业的技术水平。