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申请/专利权人：中国航发四川燃气涡轮研究院

摘要：本发明提供一种考虑多轴应力梯度和晶粒度的双性能盘疲劳寿命预估方法，包括以下步骤：步骤一、进行应力薄弱位置的获取及主应力分量的筛选；步骤二、进行单向应力集中系数的获取分析；步骤三、根据步骤一和步骤二的结果进行当量应力集中系数获取和等效名义应力获取；步骤四，根据步骤三的结果，对晶粒度等级影响下的等效名义应力进行修正；步骤五，根据等效名义应力并结合当量应力集中系数下缺口S—N曲线进行疲劳分析。本发明同时考虑了应力梯度和组织分区的影响，提高双性能涡轮盘疲劳寿命评估精度。同时，本发明创造建立的两向应力状态的应力集中系数计算方法，可用于轮盘的当量应力集中系数计算，提高轮盘的低循环疲劳寿命分析精度。

主权项：1.一种考虑多轴应力梯度和晶粒度的双性能盘疲劳寿命预估方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、进行应力薄弱位置的获取及主应力分量的筛选；步骤二、进行单向应力集中系数的获取分析；步骤三、根据所述步骤一和所述步骤二的结果进行当量应力集中系数获取和等效名义应力获取；步骤四，根据步骤三的结果，对晶粒度等级影响下的等效名义应力进行修正；步骤五，根据等效名义应力并结合当量应力集中系数下缺口S—N曲线进行疲劳分析；所述步骤一具体包括采用有限元方法计算双性能盘的弹性应力分布，获取双性能盘的应力薄弱位置；所述步骤一具体还包括获取所述应力薄弱位置的应力分量与等效应力比值，根据应力分量与等效应力比值的大小，确定主应力分量；所述步骤二具体包括：通过双性能盘二维轴对称模型有限元周向应力分析结获取缺口位置处的周向名义应力，根据缺口位置的最大应力和周向名义应力，获取缺口位置处的周向应力集中系数，其中，；所述步骤二还包括：根据材料力学分析方法分析双性能盘缺口位置的轴向名义应力或者径向名义应力，根据缺口位置的轴向应力或者径向应力，并结合公式获取应力薄弱位置处的轴向应力集中系数或者径向应力集中系数；所述步骤三包括：根据双性能盘缺口位置处的周向名义应力、轴向名义应力、径向名义应力、周向应力集中系数、轴向应力集中系数、径向应力集中系数，获取应力比，其中，缺口位置处的当量应力集中系数公式为，、分别为周向、径向、轴向中的任意两个方向；所述步骤三还包括根据涡轮盘缺口位置处的等效应力和当量理论应力集中系数，计算得到应力薄弱位置处的等效名义应力，其中，；所述步骤四包括：根据不同晶粒度等级下的拉伸性能，通过最小二乘法线性拟合得到拉伸极限和晶粒度等级的关系，其中，为晶粒度等级，5≤n≤12，为斜率，五级晶粒度下的拉伸极限为；所述步骤四还包括通过公式将晶粒度等级下的等效名义应力修正至已获取S—N曲线晶粒度等级下的等效应力。

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