涡轮叶片的持久寿命优化设计方法及系统、设备、介质技术方案

本发明专利技术公开了一种涡轮叶片的持久寿命优化设计方法及系统、设备、介质，其先在涡轮叶片三维模型上划分多个等截面，在获取每个等截面的形心坐标、每个等截面以上叶片的质心坐标和质量后，再计算得到每个等截面的X方向离心弯矩和Y方向离心弯矩，以便于分析每个等截面处的叶片弯曲应力分布情况。再判断所有等截面是否满足离心弯矩条件，若某一等截面不满足离心弯矩条件，则通过迭代调整各等截面的形心坐标来优化设计各等截面的X方向离心弯矩和Y方向离心弯矩，以保证所有等截面均满足离心弯矩条件，从而改变所有等截面的应力分布，使得每个等截面的高应力区域与高温度区域相错开，大大提升了涡轮叶片的持久寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及涡轮叶片的寿命优化设计，特别地，涉及一种涡轮叶片的持久寿命优化设计方法及系统、电子设备、计算机可读取的存储介质。

技术介绍

1、航空发动机燃气涡轮转子叶片的工作环境极为恶劣，其工作载荷往往达到了材料的使用极限，涡轮叶片的寿命是影响发动机首翻期寿命的主要因素之一，因此，涡轮叶片的服役寿命设计对于提高发动机的安全性和经济性具有重要意义。涡轮叶片的持久寿命损伤通常根据给定的载荷谱，采用成熟的寿命设计方法来保证涡轮叶片具有足够的寿命指标，但存在一些因应力过大或温度过高难以达到设计寿命指标的情况，因此，还需要对涡轮叶片进行优化设计来提升涡轮叶片的实际寿命。

2、目前，涡轮叶片的寿命提升方式主要是通过减重降低截面应力来实现叶片持久寿命的提升，对于带冠涡轮叶片通常采用优化叶冠结构修形，对于不带冠叶片通常采用增加叶尖减重槽。但是，减重的方式会受到结构及工艺等限制，应力降低带来的持久寿命提升幅度仅约30％，寿命提升幅度较小。

技术实现思路

1、本专利技术提供了一种涡轮叶片的持久寿命优化设计方法及系统、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种涡轮叶片的持久寿命优化设计方法，其特征在于，包括以下内容：

2.如权利要求1所述的涡轮叶片的持久寿命优化设计方法，其特征在于，基于下式计算每个等截面的X方向离心弯矩和Y方向离心弯矩：

3.如权利要求1所述的涡轮叶片的持久寿命优化设计方法，其特征在于，在迭代调整各等截面的形心坐标时，先对不满足离心弯矩条件的等截面进行形心坐标调整。

4.如权利要求1所述的涡轮叶片的持久寿命优化设计方法，其特征在于，在进行各等截面的形心坐标调整时，还需保证涡轮叶片的寿命限制区域在调整前后的最大应力变化不超过5％。

5.如权利要求4所述的涡轮叶片的持久寿命...

【技术特征摘要】

1.一种涡轮叶片的持久寿命优化设计方法，其特征在于，包括以下内容：

2.如权利要求1所述的涡轮叶片的持久寿命优化设计方法，其特征在于，基于下式计算每个等截面的x方向离心弯矩和y方向离心弯矩：

3.如权利要求1所述的涡轮叶片的持久寿命优化设计方法，其特征在于，在迭代调整各等截面的形心坐标时，先对不满足离心弯矩条件的等截面进行形心坐标调整。

4.如权利要求1所述的涡轮叶片的持久寿命优化设计方法，其特征在于，在进行各等截面的形心坐标调整时，还需保证涡轮叶片的寿命限制区域在调整前后的最大应力变化不超过5％。

5.如权利要求4所述的涡轮叶片的持久寿命优化设计方法，其特征在于，在进行各等截面的形心坐标调整时，还需保证动力涡轮的效率影响不超过0.1％。

6....

【专利技术属性】
技术研发人员：李坚，孟卫华，张志佾，李维，金海良，章的，
申请(专利权)人：中国航发湖南动力机械研究所，
类型：发明
国别省市：