matlab叶片强度计算程序
更新时间:2023-05-20 22:39:01 阅读量: 实用文档 文档下载
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北航强度与振动大作业
%叶片强度,离心拉伸应力,气动弯矩,离心力弯矩,合成弯矩,ABC三点的弯曲应力和总应力
midu=8.2*10^3; %密度
zhuansu=4700*pi/30; %转速rad/s
w=midu*zhuansu*zhuansu;
X=[0.0053;0.0041;0.0041;0.0040;0.0024;0.0012];
Y=[-0.0041;-0.0038;-0.0030;-0.0019;-0.0011;-0.0002];
Z=[0.628;0.591;0.56;0.53;0.494;0.458];
A=[0.00018;0.000232;0.000312;0.00041;0.000548;0.000705];
XX=X; YY=Y; ZZ=Z; AA=A;
X(1)=[]; Y(1)=[]; Z(1)=[]; A(1)=[]; %后五行
XX(6)=[]; YY(6)=[]; ZZ(6)=[]; AA(6)=[]; %前五行
Xm=(XX+X)/2; %中间插值
Ym=(YY+Y)/2; %中间插值
Zm=(ZZ+Z)/2; %中间插值
Am=(AA+A)/2; %中间插值
dZ=ZZ-Z; %逐差
%离心拉伸应力
dPc=w.*Am.*Zm.*dZ;
dFc=0;
Fc=zeros(5,1);
Fc(1)= dPc(1);
Fc(2)= dPc(1) +dPc(2);
Fc(3)= dPc(1) +dPc(2) +dPc(3);
Fc(4)= dPc(1) +dPc(2) +dPc(3) +dPc(4);
Fc(5)= dPc(1) +dPc(2) +dPc(3) +dPc(4) +dPc(5);
Lixinlashenyingli=zeros(5,1);
Lixinlashenyingli(1)=Fc(1)/Am(1);
Lixinlashenyingli(2)=Fc(2)/Am(2);
Lixinlashenyingli(3)=Fc(3)/Am(3);
Lixinlashenyingli(4)=Fc(4)/Am(4);
Lixinlashenyingli(5)=Fc(5)/Am(5);
Lixinlashenyingli
%计算出离心拉伸应力
figure;
plot(Z,Lixinlashenyingli,'k-*');
%求出离心拉伸应力Lixinlashenyingli
%下面求气动力弯矩
c1a=297;c1u=-410;midu1=0.894;p1=0.222*10^6;
c2a=313;c2u=38;midu2=0.75;p2=0.178*10^6;
Q=68; %输入数据
kx=2*pi/Q*(midu1*c1a^2-midu2*c2a^2+p1-p2);
ky=2*pi/Q*(midu1*c1a*c1u-midu2*c2a*c2u);%计算数值积分系数
Pxa=kx.*dZ.*Zm;
北航强度与振动大作业
Pya=ky.*dZ.*Zm;
Mxa=zeros(5,1);Mya=zeros(5,1);
Mxa(1)= -Pya(1)*(Zm(1)-Z(1));
Mxa(2)= -Pya(1)*(Zm(1)-Z(2)) -Pya(2)*(Zm(2)-Z(2));
Mxa(3)= -Pya(1)*(Zm(1)-Z(3)) -Pya(2)*(Zm(2)-Z(3))- Pya(3)*(Zm(3)-Z(3));
Mxa(4)= -Pya(1)*(Zm(1)-Z(4)) -Pya(2)*(Zm(2)-Z(4))- Pya(3)*(Zm(3)-Z(4)) -Pya(4)*(Zm(4)-Z(4)); Mxa(5)= -Pya(1)*(Zm(1)-Z(5)) -Pya(2)*(Zm(2)-Z(5)) -Pya(3)*(Zm(3)-Z(5)) -Pya(4)*(Zm(4)-Z(5)) -Pya(5)*(Zm(5)-Z(5));
Mya(1)= Pxa(1)*(Zm(1)-Z(1));
Mya(2)= Pxa(1)*(Zm(1)-Z(2)) +Pxa(2)*(Zm(2)-Z(2));
Mya(3)= Pxa(1)*(Zm(1)-Z(3)) +Pxa(2)*(Zm(2)-Z(3))+Pxa(3)*(Zm(3)-Z(3));
Mya(4)= Pxa(1)*(Zm(1)-Z(4)) +Pxa(2)*(Zm(2)-Z(4))+Pxa(3)*(Zm(3)-Z(4)) +Pxa(4)*(Zm(4)-Z(4)); Mya(5)=Pxa(1)*(Zm(1)-Z(5))+Pxa(2)*(Zm(2)-Z(5))+Pxa(3)*(Zm(3)-Z(5))+Pxa(4)*(Zm(4)-Z(5)) +Pxa(5)*(Zm(5)-Z(5));
Mxa
Mya
figure;
plotyy(Z,Mxa,Z,Mya);
%求出气动弯矩
%下面求离心弯矩
dV=Am.*dZ/2;
dFy=w*dV.*Ym;
dFz=w*dV.*Zm;
Mxc=zeros(5,1);
Myc=zeros(5,1);
for j=1:1:5 %1,2,3,4,5
for i=1:1:j
Mxc(j)=Mxc(j)+(Ym(i)-Y(j))*dFz(i)
Myc(j)=Myc(j)-(Xm(i)-X(j))*dFz(i)
end
end
figure;
plotyy(Z,Mxc,Z,Myc);
%求出离心弯矩
%下面求合成弯矩
Mx=Mxa+Mxc;
My=Mya+Myc;
figure;
plotyy(Z,Mx,Z,My);
%求出合弯矩
%下面求ABC三点应力
hengzb=[-2.685,-2.847,-2.938,-2.889,-2.894;-0.084,-0.205,-0.303,-0.219,-
0.302;3.728,3.909,4.060,4.366,4.597];%e表示叶片横坐标
hengzb = hengzb'/100;
北航强度与振动大作业
zongzb=[0.797,0.951,1.094,1.232,1.319;-0.481,-0.521,-0.655,-0.749,-
1.015;0.773,0.824,0.840,1.130,1.305];
zongzb = zongzb'/100;
I=[0.242,0.304,0.484,0.939,1.802;6.694,9.332,12.52,17.57,23.74];
I=I'/10^8;
jiajiao=[0.485492;0.441859;0.385572;0.295833;0.221948]; %弧度制下阿尔法角 Me=Mx.*cos(jiajiao)+My.*sin(jiajiao);
Mn=-Mx.*sin(jiajiao)+My.*cos(jiajiao);
figure;
plotyy(Z,Me,Z,Mn);
Ahengzb = hengzb; Azongzb = zongzb;
Ahengzb (:,2:3)=[]; Azongzb (:,2:3)=[];
Bhengzb = hengzb; Bzongzb = zongzb;
Bhengzb (:,3)=[]; Bhengzb (:,1)=[];Bzongzb (:,3)=[]; Bzongzb (:,1)=[];
Chengzb =hengzb; Czongzb= zongzb;
Chengzb (:,1:2)=[]; Czongzb(:,1:2)=[];
Iheng=I; Izong=I;
Iheng(:,2)=[]; Izong(:,1)=[];
wanquyingliA=Me.* Azongzb./Iheng-Mn.* Ahengzb./Izong;
wanquyingliB=Me.* Bzongzb./Iheng-Mn.* Bhengzb./Izong;
wanquyingliC=Me.* Czongzb./Iheng-Mn.* Chengzb./Izong;
figure;
plot(Z,wanquyingliA,'k-*');
figure;
plot(Z,wanquyingliB,'k-*');
figure;
plot(Z,wanquyingliC,'k-*');
%求出ABC三点弯曲应力
ZongyingliA=wanquyingliA+Lixinlashenyingli;
ZongyingliB=wanquyingliB+Lixinlashenyingli;
ZongyingliC=wanquyingliC+Lixinlashenyingli;
figure;
plot(Z,ZongyingliA,'k-*');
figure;
plot(Z,ZongyingliB,'k-*');
figure;
plot(Z,ZongyingliC,'k-*');
%求出三点总应力
save data;
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