往复压缩机运行时其气缸承受的交变载荷极易在缸内产生裂纹,导致气缸失效。对某失效气缸进行了有限元分析及宏观和微观检测。分析和检测结果表明:如果气缸内壁存在初始裂纹,其寿命会大大降低,使原本满足设计要求的气缸在短时间内因裂纹扩展而失效。

超高压天然气压缩机的工作压力可达35 MPa，气缸是其极为重要的组成部件，也是最容易出现疲劳、裂纹、磨损等失效形式的区域，为了分析气缸的热应力情况，建立了高压气缸在脉动气体及惯性力作用下的数学模型，利用经验公式近似计算出气缸的热边界条件，然后通过ANSYS有限元分析得到气缸的温度变化云图和热应力变化云图，最后根据仿真结果提出了结构优化的建议。

通过SolidWorks对天然气压缩机气缸进行三维建模并简化,运用Simulink仿真计算得到脉动压力载荷,最后利用ANSYS Workbench进行有限元结构分析,确定气缸在动态循环过程中各种载荷作用下最大应力和变形部位,对其进行强度校核,并对相应部位提出结构改进策略。

高压压缩机高压缸阀座底部截面过度处裂纹，通过有限元应力分析，发现压缩机高压气缸阀腔底径厚度不够，阀腔底径偏小，由此对阀腔底径厚度和阀腔底径进行了设计改进，改进后的气缸未再开裂。