[發(fā)明專利]一種增壓器壓氣機葉輪葉片振動疲勞可靠壽命評價方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410044557.5
• 申請日: 2014-01-23
• 公開（公告）號: CN103745132B
• 公開（公告）日: 2016-10-19
• 發(fā)明（設計）人: 王正;王增全;門日秀;王阿娜;張宇飛;張俊
• 申請（專利權）人: 中國北方發(fā)動機研究所(天津)
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種車用渦輪增壓器壓氣機葉輪葉片振動疲勞可靠壽命評價方法，其特征是包括以下步驟：?

a、確定渦輪增壓器的運行工況與壓氣機葉輪的工作狀態(tài)參數(shù)；?

b、確定壓氣機葉輪葉片振動疲勞危險部位；?

c、確定壓氣機葉輪葉片振動疲勞危險部位的應力參數(shù)；?

d、確定壓氣機葉輪葉片振動疲勞危險部位的疲勞強度；?

e、確定壓氣機葉輪葉片振動疲勞壽命評價的有效應力參數(shù)；?

f、確定壓氣機葉輪葉片振動疲勞壽命的概率分布特征；?

g、確定壓氣機葉輪葉片振動疲勞可靠壽命。?

2.根據(jù)權利要求1所述的渦輪增壓器壓氣機葉輪葉片振動疲勞可靠壽命評價方法，其特征是：在步驟a中，結合車用發(fā)動機的任務剖面，根據(jù)渦輪增壓器與發(fā)動機的匹配關系運用仿真計算方法或通過試驗測試，確定出渦輪增壓器的運行工況和不同工況對應的運行時間；進一步，針對渦輪增壓器的每一種運行工況，采用仿真計算或試驗測試方法，確定壓氣機葉輪在不同工況下運行時的工作狀態(tài)參數(shù)，即壓氣機葉輪的轉速、進口溫度、出口溫度、進口壓力、出口壓力與流量。?

3.根據(jù)權利要求1所述的增壓器壓氣機葉輪葉片振動疲勞可靠壽命評價方法，其特征是：在步驟b中，利用有限元法對壓氣機葉輪葉片振動特性進行分析，確定出壓氣機葉輪長葉片一階振動固有頻率及振型，將葉片一階振動節(jié)線位置作為壓氣機葉輪的葉片振動疲勞危險部位。?

4.根據(jù)權利要求1所述的增壓器壓氣機葉輪葉片振動疲勞可靠壽命評價方?法，其特征是：在步驟c中，根據(jù)步驟a中確定的渦輪增壓器運行工況與壓氣機葉輪工作狀態(tài)參數(shù)以及步驟b確定的葉片振動疲勞危險部位，確定壓氣機葉輪葉片振動疲勞危險部位對應每一種工況的應力參數(shù)，針對第i種工況，首先利用有限元方法確定出壓氣機葉輪的離心載荷、熱載荷和穩(wěn)態(tài)氣動載荷，并對壓氣機葉輪進行非定常流動分析獲得壓氣機葉輪葉片上氣流激振力的幅頻特性；其次，通過對壓氣機葉輪葉片施加離心載荷、熱載荷和穩(wěn)態(tài)氣動載荷確定出壓氣機葉輪葉片振動疲勞危險部位的靜態(tài)應力通過對葉片施加氣流激振力確定出壓氣機葉輪葉片振動疲勞危險部位的交變應力和振動頻率c_(i)；然后，按照式(1)確定出渦輪增壓器在第i種工況下運行時壓氣機葉輪葉片振動疲勞危險部位的等效應力即?

式(1)中的σ_b為葉片振動疲勞危險部位的拉伸極限。?

5.根據(jù)權利要求1所述的增壓器壓氣機葉輪葉片振動疲勞可靠壽命評價方法，其特征是：在步驟d中，通過在試驗機上對壓氣機葉輪葉片振動疲勞危險部位的取樣進行對稱循環(huán)疲勞試驗，即應力比r＝-1，并對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，確定出壓氣機葉輪葉片疲勞壽命對數(shù)均值μ_ln?N和對數(shù)標準差σ_ln?N與應力s之間的關系以及疲勞極限σ_-1，即?

μ_ln?N＝F_μ(s)????(2)?

σ_ln?N＝F_σ(s)????(3)。

6.根據(jù)權利要求1所述的增壓器壓氣機葉輪葉片振動疲勞可靠壽命評價方法，其特征是：在步驟e中，通過比較步驟c中確定的不同工況下運行時壓氣?機葉輪葉片振動疲勞危險部位的等效應力與葉片的疲勞極限σ_-1之間的大小，并結合步驟a確定的增壓器運行工況，確定出等效應力大于疲勞極限對應的k種工況，將這k種工況對應的應力作為壓氣機葉輪葉片振動疲勞壽命評價的有效應力參數(shù)，其振動頻率和運行時間分別為c_(i)(i＝1，…，k)和T_(i)(i＝1，…，k)。?