タービン・ポンプ・ファン設計 熱流体解析の株式会社ターボブレード

多段軸流コンプレッサーの強度解析例です。高速で回転している場合の遠心力に対する強度を解析してみました。
一番上の図は羽根の変位の分布を示しており、最大の変位は0.56mm程度でしたが、それでも大きすぎるので羽根部の厚みを増やして対処します。
二番目は応力値の分布を示しており、羽根の根元あたりが応力が最も高くなっていることがわかります。羽根の外側が内側を遠心力で引っ張るので分かり易いと思われます。
そして三番目の図は安全率の分布を示したもので、羽根が強力な遠心力に耐えるかどうかを最も分かり易く見られる解析結果図となります。
安全率が１以下の箇所があると、その部分が変形したりひびが入ったり、千切れたりする可能性が出てきます。
今回のモデルでは、最低安全率が1.3程度なので安全に対してギリギリであり、余裕を見るために羽根の根元を少し太くしてやることが必要です。