【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于航空航天发动机，涉及一种模拟局部应力梯度的涡轮盘榫槽模拟件的设计方法。
技术介绍
1、航空发动机轮盘由于其结构功能和轻量化需求，不可避免出现榫槽、凸台等结构特征，导致轮盘局部易出现极其复杂的载荷状态，而由结构引起的应力集中、应力梯度往往是轮盘发生疲劳破坏的危险区域。涡轮盘在工作中承受严酷的极端高温环境和气动热力载荷，并且随着发动机启停、工作状态的转变，榫槽、中心孔等应力集中区域同时经历交变循环载荷，在高应力水平下容易产生塑性变形，进而发生低循环疲劳失效。
2、与结构件材料及其性能一致、应力集中部位的几何形状与结构件相似或相近、应力状态相同是模拟件设计需要遵守的基本准则。应力集中系数、局部应力梯度对构件的低循环疲劳寿命有重要影响，模拟件设计时应当使模拟件的最大应力水平和应力梯度与真实构件保持一致，以有效通过模拟件实现对真实构件的强度考核。
3、目前涡轮盘榫槽模拟件通常采用缺口平板或缺口圆棒的试件型式，通过调整缺口角度、试件尺寸模拟缺口局部的应力集中系数和应力梯度，然而这类模拟件型式可调参数有限，无法充分满足涡轮盘榫槽模拟件复杂应力状态的模拟需求。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术旨在提供一种模拟局部应力梯度的涡轮盘榫槽模拟件的设计方法，通过调整特征模拟件的关键尺寸参数，能够获得较宽范围应力梯度的结构特征模拟件。
2、本专利技术通过如下技术方案实现。
3、一种模拟局部应力梯度的涡轮盘榫槽模拟件的设计方法，其特
4、1)获取涡轮盘榫槽结构的几何模型，采用有限元方法对典型工况条件下的榫槽结构进行数值模拟，获得榫槽结构的关键危险点及其局部应力梯度；
5、2)测量榫槽结构关键危险点的曲率半径，作为榫槽模拟件的侧边缺口圆弧半径；
6、3)在有限元软件中建立榫槽模拟件的参数化模型，可调参数包括：侧边缺口角度、侧边缺口深度、卸载孔半径、卸载孔距中心距离、侧边卸载槽距中心距离、侧边卸载槽深度、侧边卸载槽宽度；通过有限元仿真并进行关键参数调整迭代，使得侧边缺口局部的应力梯度与榫槽结构的局部应力梯度一致；
7、4)将卸载孔之间区域的榫槽模拟件厚度对称减薄，并进行圆角过渡，以保证侧边缺口部位为榫槽模拟件的危险部位；
8、5)根据榫槽模拟件夹持加载方法，将模拟件夹持部位加长或开销钉孔；得到榫槽模拟件在有限元软件中的三维模型，榫槽模拟件包括模拟件本体，模拟件本体上设有卸载孔、侧边卸载槽以及侧边缺口。
9、进一步，通过调整特征模拟件的关键尺寸参数，能够获得较宽范围应力梯度的结构特征模拟件。
10、与现有技术相比，本专利技术的优点是：通过调整特征模拟件的关键尺寸参数，能够获得较宽范围应力梯度的结构特征模拟件。
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1.一种模拟局部应力梯度的涡轮盘榫槽模拟件的设计方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种模拟局部应力梯度的涡轮盘榫槽模拟件的设计方法，其特征在于，通过调整特征模拟件的关键尺寸参数，能够获得较宽范围应力梯度的结构特征模拟件。
【技术特征摘要】
1.一种模拟局部应力梯度的涡轮盘榫槽模拟件的设计方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种模拟局...
【专利技术属性】
技术研发人员：腾雪峰，尚柏林，秦仕勇，胡晓安，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：发明
国别省市：
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