一种考虑表面完整性状态的轮盘模拟件设计方法技术

本发明专利技术涉及一种考虑表面完整性状态的轮盘模拟件设计方法，包括：确定模拟件设计对象，开展真实轮盘结构典型特征部位表面完整性状态量化表征，确定真实轮盘结构最终表面处理工序；根据应力应变分布确定疲劳控制参量分布，进行敏感性分析确定影响考核部位危险点疲劳控制参量取值的关键尺寸；以临界距离内疲劳控制参量分布一致性为目标，优化模拟件的关键尺寸；开展真实轮盘结构最终表面处理工序数值模拟方法研究，在有限元软件中建立相关工艺数值模拟方法；以粗糙度与残余应力分布测量结果为目标，对模拟件进行最终表面处理工序有限元模拟，完成模拟件设计。本发明专利技术将真实结构表面完整性状态考虑到模拟件设计中，弥补了相关研究不足。不足。不足。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑表面完整性状态的轮盘模拟件设计方法


[0001]本专利技术属于航空航天发动机
，具体涉及一种考虑表面完整性状态的轮盘模拟件设计方法。

技术介绍

[0002]航空发动机中轮盘结构复杂，在服役载荷下往往会在局部区域造成应力集中，导致危险点附近应力呈非均匀分布。由于基于标准件的疲劳试验不能体现局部区域应力集中的影响，因此需要进一步开展模拟件设计，在实验室环境下研究应力集中对疲劳寿命的影响规律。试验结果表明裂纹往往是在试验件表面萌生，疲劳寿命和试验件的表面完整性状态密切相关，如果在模拟件设计时不考虑表面完整性状态，则难以准确量化结构件的疲劳寿命，无法达到结构件疲劳寿命评估的初衷。
[0003]现有文献“发动机构件低循环疲劳模拟试验件设计方法[J].赵福星,杨兴宇.燃气涡轮试验与研究,2003(02):50
‑
52.”提出的模拟件设计原则未考虑表面完整性状态的影响。
[0004]现有中国专利技术专利CN108563917B(一种涡轮盘榫槽裂纹扩展模拟件设计方法)[P].提出的模拟件设计原则同样未考虑表面完整本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑表面完整性状态的轮盘模拟件设计方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤(1)：确定真实轮盘考核部位，开展真实轮盘结构典型特征部位表面完整性状态量化表征，量化表面粗糙度和残余应力结果；同时确定真实轮盘结构最终表面处理工序，所述处理工序包括机械加工工艺和表面强化处理工艺；步骤(2)：开展真实轮盘结构应力应变分布有限元计算，根据应力应变分布确定疲劳控制参量分布；对考核部位尺寸进行敏感性分析，确定影响考核部位危险点疲劳控制参量取值的关键尺寸，在保留关键尺寸取值不变的基础上设计模拟件初步构型；步骤(3)：根据考核部位的疲劳失效模型确定临界距离表达式，以临界距离内疲劳控制参量分布一致性为目标，优化模拟件的关键尺寸，确定模拟件的基本构型；步骤(4)：开展真实轮盘结构最终表面处理工序数值模拟方法研究，在有限元软件中建立真实轮盘结构最终表面处理工序数值模拟方法，建立...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛建兴，田腾跃，胡殿印，王荣桥，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：