CAE仿真技术在压缩机产品设计中的应用

压缩机的结构复杂，在研发过程中常涉及到强度、刚度、散热、噪声、疲劳寿命、结构优化等多方面的工程问题。随着现代CAE仿真技术的日趋成熟，企业完全可以将这种先进的研发手段与试验和经验相结合，形成互补，从而提升研发设计能力，有效指导新产品的研发设计，节省产品开发成本，缩短开发周期，从而大幅度提高企业的市场竞争力。下文是CAE仿真技术在解决压缩机产品研发过程中部分常见工程问题的简要介绍：

1、 压缩机的强度、刚度问题    

压缩机外壳壳体强度分析

连杆、曲轴、叶轮、定子零部件校核 涡旋齿热应力分析 汽缸螺栓预紧力分析

压缩机在结构设计中需要考虑不同工作状态下的应力和变形。ANSYS软件可以帮助解决在不

同的工况条件下，结构零部件的强度、刚度及稳定性校核问题。

2、 压缩机的机构动力学问题

 曲轴连杆机构运动仿真

 涡旋压缩机动静涡盘啮合运动  螺杆压缩机螺杆转动

ANSYS软件可以分析诸如往复式活塞的曲柄连杆活塞机构和涡旋压缩机动静涡盘结构的运动过程，通过输出零部件的位移、速度、加速度等运动曲线，了解机构的运动特性。

3、压缩机的疲劳耐久性问题    

承受往复运动的连杆螺栓、活塞、活塞杆、叶轮等的疲劳分析 阀片的疲劳断裂分析 压缩机管路系统疲劳分析 压缩机接管焊缝疲劳分析

产品的抗疲劳性能和可靠性会直接影响其在市场竞争中的成败。ANSYS高级疲劳分析和设计软件可以分析压缩机零部件由于反复运动引起的高、低周疲劳问题及接管焊缝疲劳问题。

4、 压缩机的振动、噪声问题

 研究压缩机配管、支架、储液器、消声器的振动，优化结构减振  结构模态、谐响应等动力学分析  压缩机转子动平衡分析  阻尼隔振技术分析  声学-结构耦合场分析

压缩机噪音主要来源于电磁噪音、流体噪音和机械噪音。借助ANSYS软件动力学分析功能，通过合理地优化压缩机各部件，可以降低压缩机机体的振动，减少机械噪声的产生。

5、其他（流场问题）

 压缩机管路流畅性分析、叶轮内部气流流场分析  压缩机电磁离合器电磁场分析

 螺杆压缩机内置油分离器制冷剂速度分析

压缩机中有很多进排气通道、管路、阀门等，运用ANSYS流体动力学分析软件对这些部位流体的流动效果进行分析，可以优化流道、减少流动损失、提高流动效率。

6、相关CAE软件模块

几何建模： Ansys DesignModeler、Ansys SCDM 结构仿真分析： Ansys Mechanical

多体动力学分析： Ansys Rigid Dynamics、Recurdyn

疲劳寿命分析： Ansys nCode Designlife、Fe-safe、Ansys Fatigue 流体仿真分析： Ansys CFX、Fluent、ICEM CFD 多物理场耦合分析：Ansys Multiphysics 设计优化分析： Ansys DesignXplorer

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