水滴高速撞击下汽轮机叶片的动力响应

为获得汽轮机叶片在高速水滴撞击下的应力状况，从而为进一步研究汽轮机叶片水蚀提供撞击应力等基础参数，该文建立了高速水滴与叶片钢撞击模型。模型中采用光滑粒子动力学无网格方法描述水滴部分、常规有限元有网格方法描述叶片钢材部分，充分考虑了水滴与钢材间的流固耦合效应，研究了多种速度和粒径的水滴对叶片的撞击情况，得到了水滴内部的瞬态压力分布以及水滴撞击以后的压缩、扩展、飞溅的情况，叶片钢内部应力影响区域以及应力随时间的变化，撞击应力与水滴尺寸和撞击速度的关系等。与文献果的对比表明：文中的分析结果是合理的，试验结相关参数可以应用于汽轮机叶片的水蚀疲劳研究。