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申请/专利权人：北京航空航天大学;中国航发四川燃气涡轮研究院
摘要：本发明涉及一种涡轮叶片热梯度机械疲劳模拟件设计方法，包括：（1）获取涡轮叶片的三维模型，并基于实际服役条件进行有限元仿真模拟，以确定危险部位。（2）根据危险部位的特征尺寸，初步设计模拟件的基本形状，并确保夹持端具有足够的强度。（3）构建电磁‑热‑固耦合分析有限元仿真模型，对模拟件进行温度场和应力场模拟计算，通过调整关键电磁和几何参数，使模拟件考核段的温度梯度和应力分布与实际工作条件相匹配。本发明有助于更准确和高效地评估航空发动机涡轮叶片结构的热梯度机械疲劳性能，从而提高发动机的整体可靠性和使用寿命。
主权项：1.一种涡轮叶片热梯度机械疲劳模拟件设计方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤（1）：获取涡轮叶片的三维模型，根据服役条件下的温度场、载荷条件以及载荷谱，对设计对象的三维模型开展有限元仿真模拟，计算得到叶片特征应力分布，确定危险部位；步骤（2）：提取步骤（1）得到的危险部位的特征尺寸，依据几何一致原则初步设计模拟件考核段基本形状，模拟件考核段初始尺寸与危险部位的特征尺寸保持一致；步骤（3）：设计模拟件夹持段为螺纹、销钉孔或楔形，并在预期的考核载荷和环境下进行强度校核，确保夹持段具有足够的强度储备；步骤（4）：建立电磁-热-固耦合分析有限元仿真模型，依据试验载荷情况对步骤（2）中所述模拟件考核段基本形状进行温度场和应力场模拟计算，通过调整模型中感应加热线圈的包括电流大小、频率的关键电磁参数，以及包括线圈形状、与试验件相对位置的关键尺寸参数，使模拟件考核段温度梯度影响因子分布与步骤（1）中有限元分析得到的危险部位温度梯度范数分布趋于一致；步骤（5）：通过调整模拟件的几何模型中的关键尺寸参数，以步骤（4）中得到的温度场为输入，在电磁-热-固耦合分析有限元仿真模型中计算模拟件材料特征应力，使模拟件扰流柱部位与步骤（1）获得的危险部位的最大特征应力值、最大特征应力幅值趋于一致。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 北京航空航天大学 中国航发四川燃气涡轮研究院 一种涡轮叶片热梯度机械疲劳模拟件设计方法
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