【摘 要】
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气体压缩机作为气体增压输送的动力装置,被广泛应用于机械、冶金、石油化工、轻工、能源开采与输送等领域。D（DF）型气体压缩机因其整机结构设计具有较大的对称性,结构布局紧凑合理,动力平衡性能优异等的特点,在石油化工、能源增压输送等领域得到了广泛应用。然而,在D型天然气压缩机的结构设计过程中,传统的设计方法和手段,使其设计阶段在一定程度上较难获得结构动力学特征与结构安全性评价。随着现代设计方法和计算机技
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气体压缩机作为气体增压输送的动力装置,被广泛应用于机械、冶金、石油化工、轻工、能源开采与输送等领域。D（DF）型气体压缩机因其整机结构设计具有较大的对称性,结构布局紧凑合理,动力平衡性能优异等的特点,在石油化工、能源增压输送等领域得到了广泛应用。然而,在D型天然气压缩机的结构设计过程中,传统的设计方法和手段,使其设计阶段在一定程度上较难获得结构动力学特征与结构安全性评价。随着现代设计方法和计算机技术的发展,采用虚拟样机设计与数值分析计算的虚拟验证方法来代替物理样机产品设计与制造、性能与安全性测试评价已成为机械产品/装置设计的重要手段和方法。通过Solid Works、ANSYS Workbench与ADAMS联合仿真的手段来进行机械产品/装置的结构动力学特性研究与虚拟验证,在提高产品/装置设计质量的同时,还具有设计周期短、研制成本低的特点和优势,也在一定程度上提高了企业产品的自主开发能力。本文以自贡通达机器制造有限公司自主开发设计的D-20.3-250型天然气压缩机为研究对象,重点针对该型压缩机主机的曲柄连杆运动组件开展结构动力学特性分析计算研究,在采用传统分析计算与主机总体结构设计方案的基础上,依据D-20.3-250型压缩机的设计使用工况,首先分析计算了主机曲柄连杆运动组件的运动规律和受力特性,然后运用Solid Works软件对其进行三维建模,并按照该型压缩机主机结构关系建立虚拟样机,利用ANSYS Workbench与ADAMS联合仿真计算,重点实施了D-20.3-250型压缩机运动状态下的谐振特性分析计算研究,并进一步分析计算探讨了D-20.3-250型压缩机主机的曲柄连杆运动组件在不同位置和方向的激振载荷作用下的激励响应,进而开展了有限元结构应力特性的分析计算,并依据气体压缩机结构强度设计与安全性规范,对其进行结构安全性评价。为D型压缩机产品的运动学、谐振特性、动力学及结构安全性的分析计算研究,提供了一种可借鉴的研究方法和手段,具有一定的参考价值和意义。
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