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通过设备招标承接了秦皇岛睛纶厂3万吨/年睛纶装置中纺丝淋洗塔风机的设计制造项目。在这台通风机设计过程中，我们在强度有限元分析的基础上，大胆地采用了斜拉板式焊接轴盘叶轮。该通风机于1994年8月投入使用至今，用户反映良好。这里就其结构及其强度分析作以阐述。
通风机叶轮由轮盘、轮盖、叶片(18片)、加强筋、斜拉板和轴盘组等六部分组成，材质皆为0Cr18Ni9Ti，材料的弹性模量E=2.1xe5N/mmz，泊松比0.3。各组成部分皆为焊接结构。叶轮直径Dz=-1610mm，工作转速n=1450r/min。
根据本通风机叶轮的设计要求和制造工艺现状，我们假设了三种结构作为叶轮强度计算模型。
①轮盘与轴盘之间连接无空隙，且焊接为理想状态(以下简称I型)。
②轮盘底端与轴盘之间稍有空隙，焊接为理想状态(以下简称II型)。
③轮盘与轴盘底部和侧面之间均稍有空隙，焊接为理想状态(以下简称III型)。
这三种结构的示意图列于图。实际情况可能介于上述三种情况之间。
本通风机的叶轮结构、载荷和边界特点为：叶轮具有空间对称性，载荷以径向离心载荷为主(忽略叶轮自重和叶片上气动力等)，刚度是靠轴盘底部内侧均匀一周固接等。强度分析是在叶轮整个结构的1/9加上适当的边界条件基础之上进行的，减少了大量的重复计算。计算模型如图所示。
根据结构特点共划分2246个5类块体元，546个7类边界元，节点总数为4241个(I、II、III型的单元数相同，而其节点数略有不同)。载荷主要考虑1450r/ min对叶轮结构产生的离心载荷作用。II、III型轴盘与轮盘之间的空隙以空单元来代表。
通过计算结果分析可知，上述三种类型计算模型位移数值及变形趋势十分接近，叶轮结构变形趋势如图所示。
由图可知，最大位移集中在叶片进口中部，且径向位移较大。这种结果与通风机叶轮实际运行状况是吻合的。
通过应力计算结果可知：叶轮上应力(每个离散节点第四强度相当应力Q-as数值，以下相同)较大值主要集中在叶片进口中部叶片与轮盘、轮盖、轮盘与轴盘相结合的少数区域。三种模型的应力集中区域上的趋势十分吻合，且数值相近;但在轮盘与轴盘以三种不同方式结合的区域，应力数值相差较大。
(1) I型结构应力最大值主要集中在轴盘上部后端焊材区域。但因轴盘与轮盘为理想结合状态，因此其应力值与叶轮整个结构应力值相比不是很大的，且比较平滑。
(2) II型结构应力最大值亦主要集中在轴盘上部后端焊材区域周围，数值明显比I型结构增大，且应力数值较大值集中在一个较小区域。
(3) III型结构应力最大值主要作用于轴盘上半部后周向焊材处，其应力集中在一个狭小区域内。
(4)叶片及与轮盘、轮盖相结合区域的应力值如表所示。
通过前面四种情况的应力分析得知：通风机叶轮结构的应力较大值主要集中于叶片与轮盘、轮盖相结合的区域，其最大Q-as应力值均未超出该种材料流动破坏的许用应力值满足设计要求。
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