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汽轮机叶片是汽轮机的关键零件,其类型、数量众多,占汽轮机设计工作量的很大比例。汽轮机叶片的结构基本相同,但由于使用场合、工况的差别,在结构尺寸上形成了一个系列。在实际叶片设计过程中均需反复进行“设计—建模—分析—修改设计—再建模—再分析”的过程,对于重复进行的再分析,在有限元建模与处理结果时也存在着大量的重复性工作,影响到设计分析的效率。因此,借助参数化思想对叶根进行有限元分析是十分必要的。本文围绕叶片的参数化有限元分析开展了以下工作:(1)针对单T型、双T型、枞树型叶根及轮槽进行参数化有限元分析。对原始数据进行预处理,将数据转换成可直接调用的宏文件。使用APDL语言编制程序,实现叶根的参数化建模、材料选择、网格划分、载荷施加以及求解过程。在分析完毕后,针对分析结果,自动生成报告。对计算结果进行了校核,验证了程序的可靠性。(2)当叶根存在加工误差时,叶根及轮槽上的应力将会发生变化,与设计状态不同。本文针对叶根存在加工误差的情况,分别对单T型、双T型叶根进行了分析、探讨,得到应力和加工误差之间的变化规律。计算结果表明,叶根过渡圆角区上节点应力和加工误差呈线性关系,叶根与轮槽的接触面上的支反力也呈线性关系,并给出了支反力与加工误差之间的拟合公式。(3)对围带及叶身进行参数化有限元分析。针对典型的平行四边形叶冠,确定描述其形状的尺寸参数,使用编制的宏文件,实现对围带的参数化建模、材料选择、网格划分、载荷施加、求解过程。对围带几何形状进行了介绍,平行四边形围带较未加工围带,离心拉应力减少了47.12%。