一种金属基复合材料叶环增强芯准确定位设计方法技术

技术编号:40560890 阅读:20 留言:0更新日期:2024-03-05 19:23
本发明专利技术提供一种金属基复合材料叶环增强芯准确定位设计方法,涉及航空发动机技术领域。包括:根据金属基复合材料叶环的结构设计,确定其毛坯尺寸;获取金属基体材料和金属基复合材料的性能,和金属基复合材料热等静压固化温度;根据毛坯尺寸、金属基体材料和金属基复合材料的性能、热等静压固化温度,计算叶环毛坯的热残余应力,模拟增强芯的轴向和径向变形量,在其中提取叶环复合材料与金属界面上所有节点的轴向和径向变形量,将所有节点的轴向和径向变形量分别与原始轴向和径向坐标值叠加,对金属基复合材料叶环毛坯尺寸进行修正。本发明专利技术通过对金属基复合材料叶环毛坯图的增强芯位置进行修正,实现了对金属基复合材料叶环增强芯的准确定位。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及航空发动机,具体涉及一种金属基复合材料叶环增强芯准确定位设计方法


技术介绍

1、轮盘是航空发动机的关重零件,常规金属整体叶盘结构虽然省去了榫连接结构,相对于盘榫连接叶盘有了一定的减重,但其难以满足更高推重比发动机的需要,制约了高推重比发动机的发展。要在已广泛采用整体叶盘结构的发动机的基础上实现进一步的减重,具有更高比强度的金属基复合材料叶环结构将成为新一代转子结构,其结构如图1所示,包括了金属叶片及包套1、复合材料与金属界面2和复合材料3。

2、而航空发动机属于高精尖技术产品,其安全性和耐久性要求很高,金属基复合材料叶环结构是一种新型结构,而复合材料由于其特殊的加工工艺以及各个组分间不同的性能,导致其制备毛坯过程中不可避免产生较大的热残余应力,这些热残余应力将导致在后续车削加工过程中,随着基体材料的减少,叶环构件发生不可逆的变形,无法保证其增强芯的设计尺寸,产生位置超差,甚至影响金属基复合材料的叶环强度性能。


技术实现思路

1、针对新型航空发动机用sic纤维连续纤维增强的金属基复合本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种金属基复合材料叶环增强芯准确定位设计方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的金属基复合材料叶环增强芯准确定位设计方法,其特征在于,根据金属基复合材料叶环的结构设计,确定金属基复合材料叶环的毛坯尺寸,包括:

3.根据权利要求1所述的金属基复合材料叶环增强芯准确定位设计方法,其特征在于,所述金属基体材料的性能和所述金属基复合材料的性能均包括:弹性模量、剪切模量、泊松比、线膨胀系数以及密度;其中,所述金属基体材料的性能通过查询材料性能手册获取,所述金属基复合材料的性能采用混合率法获取。

4.根据权利要求3所述的金属基复合材料叶环增强芯准确定...

【技术特征摘要】

1.一种金属基复合材料叶环增强芯准确定位设计方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的金属基复合材料叶环增强芯准确定位设计方法,其特征在于,根据金属基复合材料叶环的结构设计,确定金属基复合材料叶环的毛坯尺寸,包括:

3.根据权利要求1所述的金属基复合材料叶环增强芯准确定位设计方法,其特征在于,所述金属基体材料的性能和所述金属基复合材料的性能均包括:弹性模量、剪切模量、泊松比、线膨胀系数以及密度;其中,所述金属基体材料的性能通过查询材料性能手册获取,所述金属基复合材料的性能采用混合率法获取。

4.根据权利要求3所述的金属基复合材料叶环增强芯准确定位设计方法,其特征在于,所述金属基复合材料的密度通过公式(1)计算:

5.根据权利要求3所述的金属基复合材料叶环增强芯准确定位设计方法,其特征在于,所述金属基复合材料的弹性模量包括纵向弹性模量和横向弹性模量;

6.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈官峰王学卫王乐王春健陈玉龙刘巧沐裴会平
申请(专利权)人:中国航发四川燃气涡轮研究院
类型:发明
国别省市:

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