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申请/专利权人：北京永旭腾风新能源动力科技发展有限公司

摘要：本发明公开了一种预防涡轮裂纹萌生的方法，包括：基于涡轮的分析模型模拟计算单扇区涡轮的应力分布；基于应力分布的结果，在确定涡轮结构的应力超过了最大许用应力的情况下，对涡轮的分析模型进行结构优化以降低局部应力；判断结构优化的合理性；响应于确定结构优化合理，基于结构优化确定的样条曲线对涡轮进行结构优化。其中，采用有限元方法计算单扇区涡轮的应力分布，包括：设定应力分布计算条件划分网格；建立有限元模型，并进行网格收敛性判断；在确定有限元模型计算结果通过网格收敛性检验情况下，执行应力分析。本发明采用有限元方法计算单扇区涡轮的应力分布，对涡轮的分析模型进行结构优化，可以预防涡轮在使用阶段萌生裂纹。

主权项：1.一种预防微型燃气轮机的涡轮裂纹萌生的方法，其特征在于，包括：基于涡轮的分析模型模拟计算单扇区涡轮的应力分布；基于所述应力分布的结果，在确定涡轮结构的应力超过了最大许用应力的情况下，对涡轮的分析模型进行结构优化以降低局部应力；判断所述结构优化的合理性；响应于确定所述结构优化合理，基于所述结构优化确定的样条曲线对所述涡轮进行结构优化；所述计算单扇区涡轮的应力分布，包括：采用有限元方法计算所述单扇区涡轮的应力分布；所述采用有限元方法计算单扇区涡轮的应力分布，包括：S1、设定应力分布计算条件；S2、划分网格；S3、建立有限元模型，并进行网格收敛性判断；S4、在确定所述有限元模型计算结果通过网格收敛性检验情况下，执行应力分析；所述设定应力分布计算条件，包括：忽略温差引起的热应力和气动力，以离心力为主要载荷，边界条件设置为孔边周向约束与轴向约束，同时设置循环对称条件；所述划分网格，包括：叶片与轮盘单独划分网格，均采用六面体单元，并在接触面绑定以限制相对位移；所述建立有限元模型，并进行网格收敛性判断，包括：建立五个具有不同单元尺寸的有限元模型，并选取最大Mises、径向、周向、轴向和最大主应力进行网格收敛性判断；所述对涡轮进行结构优化，包括：降低涡轮重量；所述降低涡轮重量，包括：基于所述结构优化确定的样条曲线，对涡轮结构进行挖槽、挖孔，其中，槽与孔的几何外形根据所述样条曲线确定。

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