聚合物离心叶轮的失效分析

2019-11-15 16:17:53 540

  对某呼吸风机聚合物叶轮断裂进行了失效分析研究,利用光学显微镜、扫描电子显微镜和有限元分析技术来表征失效和断裂表面的模式,观察到叶轮中心径向分裂,叶轮孔周围有对称的破裂面。

  断口分析表明,叶片具有脆性断裂特征,包括壁线、镜面、水雾和裂纹特征,这些特征源于叶轮孔,呈放射状向外散发,裂纹和微弱的疲劳条纹表明,间歇性的载荷循环导致了沿叶轮边缘产生的多个裂纹前缘的萌生和快速扩展。

  有限元分析表明,流体条件会导致叶轮边缘产生局部应力,在叶轮孔内也观察到显著的磨损特征,这可能是导致叶轮过早失效的原因,叶轮内的脆性断裂形貌和缺陷表明,早期失效是由于多种相互作用的因素造成的,包括:间歇性的高离心速度、不平衡的孔和轴状况、加工引起的孔内缺陷,应力集中在叶轮唇口周围。

  离心泵、压缩机和鼓风机采用各种叶轮设计,这些叶轮设计是流体散装运输的重要组成部分,通常,马达被用来旋转一个轴,它连接到一个被容纳的叶轮,它的径向和切向向外加速,并通过设计,以降低UID速度和增加UID压力。