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申请/专利权人：杭州电子科技大学

摘要：本发明公开了关联线切割工艺参数的涡轮盘榫槽微动磨损性能预测方法，通过COMSOL仿真软件获得一系列线切割工艺参数下的工件加工后表面形貌和残余应力，计算线切割工艺参数与工件加工后表面形貌和残余应力的关联数据，然后通过ABAQUS仿真软件基于上述数据进行微动磨损仿真，预测榫槽的微动磨损数值，从而使涡轮盘榫槽微动磨损关联到涡轮盘榫槽线切割工艺参数，最后基于上述仿真数据构建神经网络预测模型，完成工艺参数对微动磨损性能影响的准确预测。本发明可以通过调节线切割工艺参数实现对涡轮盘微动磨损性能的调控，可以实现对微动磨损性能可计算的优化，可进一步实现线切割加工工艺‑涡轮盘榫槽使役性能的跨层级连接与预测。

主权项：1.关联线切割工艺参数的涡轮盘榫槽微动磨损性能预测方法，其特征在于：具体步骤是：步骤S1、对线切割加工中脉冲宽度、脉冲间隔和放电电压工艺参数设计正交试验，每次正交试验都构建COMSOL线切割仿真，所有次数正交试验结束后，便获得线切割加工中脉冲宽度、脉冲间隔和放电电压与工件加工后表面形貌、残余应力的关联；所述的COMSOL线切割仿真具体如下：步骤1、选定有限元仿真计算的几何模型；步骤2、通过COMSOL仿真软件选择物理场及求解方式；步骤3、利用COMSOL模型开发器创建几何模型；步骤4、在COMSOL模型开发器中设置材料属性；步骤5、在COMSOL模型开发器中设置边界条件；步骤6、在COMSOL模型开发器中划分网格；步骤7、添加切割线；步骤8、添加热源；步骤9、在COMSOL模型开发器中完成求解器设置和求解；步骤10、求解结果后处理，得到线切割表面形貌与残余应力；步骤S2、使用三维软件构建涡轮盘的榫槽和榫头几何模型，并将榫槽和榫头几何模型导入ABAQUS软件中，同时导入步骤S1计算出的表面形貌和残余应力数据；然后针对每一组工件加工后表面形貌、残余应力数据都构建ABAQUS微动磨损仿真，得到榫槽的磨损深度曲线和磨损轮廓曲线；ABAQUS微动磨损仿真的具体过程如下：步骤1、在ABAQUS软件中设置材料属性；然后利用工件加工后的表面形貌对榫头榫槽的表面进行定义，并将工件加工后的残余应力通过编写初始残余应力场子程序SIGINI的方式引人到微动磨损仿真中；步骤2、在ABAQUS软件中定义榫槽和榫头几何模型的装配，并对榫头施加固定约束；步骤3、在ABAQUS软件中定义分析步；步骤4、在ABAQUS软件中定义载荷；步骤5、在ABAQUS软件中对榫槽、榫头装配体划分网格；步骤6、在ABAQUS软件中完成求解器设置：选择定义好的初始残余应力场子程序SIGINI，设置并行处理，提交计算；步骤7、ABAQUS求解结果后处理：导出磨损深度曲线与磨损轮廓曲线；步骤S3、构建神经网络模型，并根据脉冲宽度、脉冲间隔和放电电压工艺参数与工件加工后表面形貌、残余应力的关联数据，以及工件加工后表面形貌、残余应力与磨损深度和磨损轮廓的关联数据训练神经网络模型，通过优化完成的神经网络模型预测不同线切割脉冲宽度、脉冲间隔和放电电压工艺参数下的涡轮盘榫槽微动磨损性能选出最优线切割脉冲宽度、脉冲间隔和放电电压工艺参数，并预测得到该工艺参数下的涡轮盘榫槽微动磨损性能。

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