利用有限元分析可帮助设计人员评估产品的性能与经济性

　　斜流泵，又称“混流泵”，是一种利用叶轮旋转产生的离心力和推力联合作用，液体流出叶轮的方向倾斜于轴线的大型水泵。立式斜流泵具有结构简单、占地面积小、易于拆卸、方便检修、功率平稳、效率较高等特点，被广泛的应用于城市用水和污水排放、水电站、核电站、灌溉和排水等场合。

　　目前泵阀行业的产品设计主要为经验设计与类比设计。斜流泵的设计通常是对水力模型进行比例缩放进行的，这种设计方法存在着明显的不足，由于难以准确评估产品的安全性与经济性，容易造成产品强度过剩，导致成本过高，或存在设计缺陷、可靠性不高等问题。近年来，有限元分析在泵行业得到了广泛应用，许多学者从泵的叶轮强度、泵轴的强度及振动特性、疲劳寿命等方面进行了研究。

　　用经验设计与类比设计，无法准确估计产品的性能，往往采用增加零件壁厚、筋板等方式来保证强度、刚度及振动稳定性，炼油工艺对设备的基本要求造成泵安全裕度过大，产品成本增加。而大型斜流泵重量高达几十吨甚至上百吨，材料成本较高，而且会大大增加物流、安装调试成本，如何有效降低产品成本是好的设计的关键。

　　在新产品设计或改型设计时，设计人员会提出结构的各种设计方案，而通常产品很复杂，无法通过简单的公式来推算，也无很多经验可借鉴，新的结构是否合理，设计人员无法准确把握，只有等到试制试用后才可确定。若设计不合理，需重新设计，重新试验，导致设计周期与设计成本的增加。因此，产品的改型成本较高，风险极大，也使得设计人员不愿过多的进行创造性设计，导致产品创新困难。

　　利用有限元分析可帮助设计人员科学的、准确的评估产品的性能与经济性。泵结构分析包含许多方面的内容，如关键零部件的的强度与结构优化，转轴的振动特性，产品在交变载荷下的动态分析与疲劳寿命等。具体分析方案如下：