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圆柱形直孔陶瓷喷嘴应力分析

返回 发布日期: 2018.01.17

本文来源: 荣跃 责任编辑:
【文章导读】

(1)网格划分圆柱形直孔陶瓷喷嘴的网格划分示意图,将喷嘴沿轴线纵剖,在喷嘴网格划分壁厚与长度所形成的矩形中(6mm×30mm)划分6×15的网格。(2)边界条件采用尺寸为中20mm×中8mm×30mm的喷嘴,60目SiC磨料。B4C/(W,TiC)陶瓷喷嘴材料的弹性模量E=410GPa,泊松比vt=0.2SiC磨料的弹性模量ED=475GPa,泊松比v=0.142,密......

(1)网格划分

圆柱形直孔陶瓷喷嘴的网格划分示意图,将喷嘴沿轴线纵剖,在喷嘴网格划分壁厚与长度所形成的矩形中(6mm×30mm)划分6 ×15的网格。

(2)边界条件

采用尺寸为中20mm×中8mm×30mm的喷嘴,60 SiC磨料。B4C/(W,TiC)陶瓷喷嘴材料的弹性模量E=410GPa泊松比vt=0.2;SiC 磨料的弹性模量ED=475GPa泊松比vp=0.142,密度为3.150g/cm3;喷嘴的两个端面添加约束;在喷嘴入口端面施加均布压力载荷, 内孔施加坡度压力载荷。载荷的大小按速度的不同由式(5-3) 计算。圆柱形直孔喷嘴边界条件施加,X轴表示喷嘴轴线所在的位置,三角符号表示约束,施加载荷和约束的长方形表示喷嘴纵剖截面。

(3)有限元分析结果

圆柱形直孔喷嘴的应力有限元分析结果。可见喷嘴入口处所受的应力最大,出口处次之,而中间部分略小这与喷嘴的实际磨损情况是相当吻合的。在入口处喷嘴端面受磨料颗粒的近乎垂直的高角冲蚀, 入口边缘的内孔部分受磨料颗粒的低角冲蚀,两种冲蚀作用叠加导致喷嘴入口处应力最大;由于出口处磨料颗粒的冲蚀速度最高,喷嘴所受的冲击力比中间区域大,使得喷嘴出口处所受的应力比入口小而比中间部分大。

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