【技术实现步骤摘要】
一种叶盘气弹稳定性提升方法
[0001]本专利技术涉及叶盘领域，特别是一种叶盘气弹稳定性提升方法。
技术介绍
[0002]现有技术一《一种针对通用叶盘结构的嵌入式压电分支阻尼优化设计方法》，在该专利技术中，其技术流程图如图1所示，专利技术人采用镶嵌方式布置压电材料，其最优布置准则为使得压电材料电场强度最大的位置为最优布置区域，而限制条件是压电材料的用量。其布置为：建立目标叶盘结构的单扇区有限元模型，并对模型进行部件划分，以方便后续压电材料布置过程中区域的选择，如图2所示。
[0003]对所布置的压电材料的相关材料参数进行设定，设置压电材料布置目标位置，压电材料用量等参数，优化目标模态等参数；
[0004]对叶盘结构进行循环周期模态分析，提取目标模态下叶盘在压电材料布置目标区域的单元主应变数据，对叶盘目标区域的结构单元的坐标系进行修改，使其单元坐标系的z方向指向结构外表面，这是由于压电陶瓷材料属于横观各向同性，因此单元坐标系的x与y方向不需要单独指定；
[0005]利用叶盘目标区域的单元主应变数据，结合...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种叶盘气弹稳定性提升方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：测量压电陶瓷片同时承受拉伸载荷与弯曲载荷时的失效应变；步骤S2：获取叶片部位无法布置压电材料区域以及目标模态下叶片部位各单元的应变分布，并计算等效电场强度；步骤S3：在指定压电材料用量下进行压电材料粘贴布置；步骤S4：进行压电材料单元坐标系调整与电极耦合；步骤S5：利用循环对称边界条件对完成压电材料粘贴布置的叶盘进行强度校核；步骤S6：将每个叶片上的压电材料电极与外部电容连接，调整各个叶片所连接电容的值，实现叶片目标模态频率的调整，完成叶盘的失谐设计，最终提升叶盘气弹稳定性。2.根据权利要求1所述的叶盘气弹稳定性提升方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下子步骤：子步骤S11：制作拉伸实验试件，将应变片粘贴于试件中间位置，搭建实验系统；子步骤S12：利用实验试件测量金属基地材料的弹性模量，应变片为对称粘贴，拉伸载荷加载速度为0.5mm/min，应变测量方式采用1/2桥测量方式，记录不同载荷下拉伸件表面应变，计算获得金属基地的弹性模量；子步骤S13：利用试件测量获得压电陶瓷片的弹性模量，将压电陶瓷片对称粘贴于金属基地试件中间位置；子步骤S14：粘贴采用航空环氧树脂胶，采用抽真空的方式固结，完成后在压电陶瓷片中间位置分别粘贴应变片；子步骤S15：利用1/2桥方式测量不同拉伸载荷下压电陶瓷片表面应变，拉伸载荷加载速度为0.5mm/min，利用金属基地的弹性模量，计算得到压电陶瓷片的弹性模量；子步骤S16：获得压电陶瓷片失效应变；子步骤S17：另取一个压电陶瓷片，将单个压电陶瓷片粘贴于金属基底试件中间位置；子步骤S18：利用子步骤S17试件获得压电陶瓷片失效时对应的应变水平.实验过程中，拉伸载荷加载速度设置为0.5mm/min，利用1/4桥方式测量不同拉伸载荷下压电陶瓷片表面应变，获取载荷
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位移曲线。子步骤S19：将子步骤S18得到的试件载荷
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应变数据提取处理，获得压电陶瓷表面应变突增时对应的应变水平，该应变水平即压电陶瓷模拟服役状态下，同时承受拉伸载荷与弯曲载荷时的失效应变εmax。3.根据权利要求1所述的叶盘气弹稳定性提升方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下子步骤：子步骤S21：首先利用网格划分工具对叶盘单扇区模型进行网格划分，采用结构化网格进行网格划分，并建立叶片表面叶盆单元、叶背单元组件，划分建立周期边界网格，为后续分析准备；子步骤S22：网格进行网格无关性验证，标准为利用ANSYS软件计算结构的模态频率，当模态频率不再随着网格密度加大而明显变化时，即完成网格无关性监测；子步骤S23：对完成网格无关性检测的有限元模型导入Ansys软件中，进行静力学分析，利用周期边界条件将叶盘单扇区有限元模型扩展为完整叶盘，设置转速为叶盘设计转速，获得设计转速下叶片部位各表面单元最大主应变；
子步骤S24：将叶片部位各表面单元最大主应变与步骤S1测量所得压电陶瓷失效应变比较，当单元最大主应变超过失效应变εmax时，将该单元区域设置为不可布置区域，对所有叶片表面单元进行遍历，将超过压电陶瓷失效应变的单元标记为失效单元，后续不在这些部位进行压电材料布置；子步骤S25：利用周期循...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘鑫，何建东，赵新军，尹顺华，毕俊喜，
申请(专利权)人：内蒙古工业大学，
类型：发明
国别省市：
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