ChineseJournalofTurbomachineryForcedVibrationAnalysisandCrackPropagationCalculationofLargeAirCompressor'sImpellerXue-boShaoShu-huaYangJi-gangMengChiZhangJinZhang（ShenyangBlowerWorksGroupCorporation）Abstract：Structuraldynamicanalysisiscarriedoutforthecrackfailureproblemofalargeaircompressor’simpeller.Thepartlydynamiccharacteristicsoftheimpellerisdiscussedbasedonthestressresultsinthekeyareas.It’sdeterminedthatoneofthekeyfactorsofcrackinitiationisthedynamiccharacteristicsofimpeller.Forcedvibrationanalysisandcrackpropagationcalculationfortheimpelleriscarriedout.Theanalysisresultsshowthatthecracksinitiationandpropagationareinlinewithreality.Aftertheimpellerstructuraloptimizationwork,thestresslevelandfrequencyoftheoptimizedimpellerhavebeengreatlyimproved.Thelifeoftheimpellerhasalsobeenimproved.Keywords：Impeller；FatigueCrack；Failure；VibrationStress；Optimization摘要：针对某大型空压机叶轮的裂纹失效问题开展了结构动静力学分析，根据关键区域的应力结果对叶轮局部的动力特性进行探讨，确定叶轮结构本身的力学特性是裂纹萌生的关键因素之一。采用有限元法针对叶轮开展强迫振动分析以及裂纹扩展理论计算，分析结果表明：裂纹的萌生与扩展现象基本符合实际产品的情况。对叶轮开展结构改进工作，改进后的叶轮力学性能得到了极大提升，从而提高了叶轮的使用寿命。关键词：叶轮；疲劳裂纹；失效；动应力；结构优化中图分类号：TH452文章编号：1006-8155-（2023）03-0072-05文献标志码：ADOI：10.16492/j.fjjs.2023.03.0012邵学博杨树华孟继纲张弛张锦（沈阳鼓风机集团股份有限公司）大型空压机叶轮强迫振动分析与裂纹扩展计算0引言叶轮是透平机械的核心部件之一，其服役周期内的安全和平稳运行决定了整个旋转设备的实际寿命。当叶轮发生运行故障或发现结构缺陷时，需要引入失效学进行分析排查，最终明确失效因素，定向完善叶轮结构，使其满足更加平稳、安全的长周期运行要求。失效学科是一门发展中的学科，其从分析方法上讲可以划分为很多类，比如宏观分析、断口分析、射线分析、裂纹以及失效分析等[1]，国内外的学者在材料微观学、宏观裂纹扩展等诸多领域已有了丰厚的研究成果[2-5]，随着有限元技术的发展以及多学科的合作研究，越来越多的叶轮失效问题都能够通过仿真进...
