一种非等温轮盘破裂转速的简化预测方法技术

本发明专利技术公开了一种非等温盘破裂转速的简化预测方法，通过试验获取温度b下轮盘材料本构模型参数；在有限元中定义轮盘材料属性；建立轮盘三维有限元模型；对轮盘有限元模型进行破裂转速预测分析，得到温度为b的等温盘的破裂转速，并找出轮盘处于大变形失稳状态时轮盘辐板上的结构薄弱部位；选用轮盘三维有限元模型，施加盘心温度a，盘外缘温度b的温度边界条件；计算出温度分布云图；读出轮盘辐板处结构薄弱部位的温度c；通过试验获取温度c下轮盘材料本构模型参数；在有限元中定义温度c下的材料属性；选用轮盘三维有限元模型，计算出温度c下的轮盘破裂转速，该值即非等温盘破裂转速。本发明专利技术节约了非等温轮盘破裂转速预测成本，提高了预测效率。

【技术实现步骤摘要】
一种非等温轮盘破裂转速的简化预测方法
本专利技术属于材料试验方法
，特别涉及一种非等温轮盘破裂转速的简化预测方法。
技术介绍
轮盘作为航空发动机的重要部件，又时常处于恶劣的工作环境中，其破裂失效往往是非包容性的故障，一旦发生，将会产生灾难性后果。国内外航空发动机设计准则都对轮盘强度(破裂转速)性能做出了严格的要求和规范。因此，轮盘破裂转速的预测方法成为了航空发动机强度设计所需要的重要技术手段。由此，国内外学者纷纷针对轮盘破裂转速预测方法进行了研究，但这部分研究都集中在对常温下轮盘破裂转速的预测上，而航空发动机部分轮盘(如涡轮盘)在实际工作时，往往处于高温且存在温度梯度的工作环境下，以往学者们的轮盘破裂转速预测方法在此种条件下都不适应，这并非无人想深入研究，而是非等温盘破裂转速计算占用计算资源过多，条件所限，以致鲜有涉猎者。因此，简化非等温盘破裂转速预测方法是十分必要的。公开号为CN106446367A的中国专利申请公开了一种《基于弧长法非线性有限元分析的轮盘破裂转速预测方法》。该申请公开了一种基于弧长法非线性有限元分析的轮盘破裂转速预测方法，步骤为：对轮盘材料取样,通过试验获取本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非等温轮盘破裂转速的简化预测方法，其特征在于：该非等温轮盘破的盘心温度为a，盘外缘温度为b；所述方法包括以下步骤：(1)通过试验获取温度b下轮盘材料本构模型参数；(2)在有限元中定义轮盘材料属性，选用多线性模型；(3)建立轮盘三维有限元模型，并划分网格；(4)对轮盘有限元模型进行破裂转速预测分析，得到温度为b的等温盘的破裂转速，并找出轮盘处于大变形失稳状态时轮盘辐板上的结构薄弱部位；(5)选用步骤(3)得到的轮盘三维有限元模型，为其施加盘心温度a，盘外缘温度b的温度边界条件；(6)计算出温度分布云图；(7)从温度分布云图中读出步骤(4)中轮盘辐板处结构薄弱部位的温度c；(8)通过试验获...

【技术特征摘要】
1.一种非等温轮盘破裂转速的简化预测方法，其特征在于：该非等温轮盘破的盘心温度为a，盘外缘温度为b；所述方法包括以下步骤：(1)通过试验获取温度b下轮盘材料本构模型参数；(2)在有限元中定义轮盘材料属性，选用多线性模型；(3)建立轮盘三维有限元模型，并划分网格；(4)对轮盘有限元模型进行破裂转速预测分析，得到温度为b的等温盘的破裂转速，并找出轮盘处于大变形失稳状态时轮盘辐板上的结构薄弱部位；(5)选用步骤(3)得到的轮盘三维有限元模型，为其施加盘心温度a，盘外缘温度b的温度边界条件；(6)计算出温度分布云图；(7)从温度分布云图中读出步骤(4)中轮盘辐板处结构薄弱部位的温度c；(8)通过试验获取温度c下轮盘材料本构模型参数；(9)在有限元中定义温度c下的材料属性；(10)选用步骤(3)得到的轮盘三维有限元模型，计算出温度c下的轮盘破裂转速,该值即为此简化算法得出的盘心温度a，盘外缘温度b的非等温盘破裂转速。2.根据权利要求1所述的非等温轮盘破裂转速的简化预测方法，其特征在于：所述步骤(1)中，通过光滑试件拉伸试验获得材料在温度b下的工程应力-应变曲线(σE-...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋迎东，李林骏，胡绪腾，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32