[發明專利]航空發動機轉子的超轉破裂試驗的試驗件構型方法

有效

• 申請號: 201811435309.8
• 申請日: 2018-11-28
• 公開（公告）號: CN111238804B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 齊曉東;陳國光
• 申請（專利權）人: 中國航發商用航空發動機有限責任公司
• 主分類號: G01M13/02
• 分類號: G01M13/02;G01M13/025
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳亮

1.一種航空發動機轉子的超轉破裂試驗的試驗件構型方法，其特征在于，所述試驗件構型方法包括以下步驟：

S₁、對航空發動機的轉子組件進行超轉分析；

S₂、確定所述轉子組件中最小破裂裕度輪盤；

S₃、構建試驗件構型的初步設計方案；

S₄、對所述試驗件構型進行超轉破裂分析；

S₅、判斷所述試驗件構型設計是否滿足準則要求；

S₆、確定試驗件構型；

S₇、完成試驗件加工裝配；

S₈、確定轉子部件的破裂轉速；

所述步驟S₁包括：建立轉子的有限元模型，基于材料的真實應力-應變性能，采用大變形多步分析的方法進行求解；

通過逐步提高轉子的轉速，分析不同轉速下，轉子應力、應變、變形分布的變化；

所述步驟S₄包括：建立所述試驗件構型的有限元模型，基于材料的真實應力-應變性能，采用大變形多步分析的方法進行求解；

通過逐步提高轉子的轉速，分析不同轉速下，所述試驗件構型的應力、應變、變形分布的變化。

2.如權利要求1所述的航空發動機轉子的超轉破裂試驗的試驗件構型方法，其特征在于，所述步驟S₂包括：根據轉子部件的彈塑性應變分布，繪制各位置的應變-轉速曲線。

3.如權利要求2所述的航空發動機轉子的超轉破裂試驗的試驗件構型方法，其特征在于，所述步驟S₂中，最大等效應變發生位置的輪盤，即為最小破裂裕度的輪盤；最大等效應變的發生位置即為輪盤的破裂起始位置，且根據最大應變位置的應變-轉速曲線，在應變達到材料的失效應變時的轉速即為轉子的破裂轉速。

4.如權利要求1所述的航空發動機轉子的超轉破裂試驗的試驗件構型方法，其特征在于，所述步驟S₃中試驗件構型采用破裂裕度最小的輪盤為主要構件。

5.如權利要求1所述的航空發動機轉子的超轉破裂試驗的試驗件構型方法，其特征在于，所述步驟S₄中根據所述試驗件構型的彈塑性應變分布，繪制各位置的應變-轉速曲線，確定試驗件方案的破裂轉速，破裂起始位置，破裂起始位置的應變增長規律。

6.如權利要求1所述的航空發動機轉子的超轉破裂試驗的試驗件構型方法，其特征在于，所述步驟S₅包括：根據轉子部件及所述試驗件構型的彈塑性分析結果，結合設計原則，評估所述試驗件構型是否滿足準則要求。

7.如權利要求1所述的航空發動機轉子的超轉破裂試驗的試驗件構型方法，其特征在于，所述步驟S₆包括：綜合考慮所述試驗件構型設計原則的各個因素，選取滿足設計原則要求的試驗件構型，即為最終的試驗件構型。

8.如權利要求1所述的航空發動機轉子的超轉破裂試驗的試驗件構型方法，其特征在于，所述步驟S₈中所述試驗件構型預測破裂轉速與轉子部件分析的破裂轉速之比稱為構型因子，按試驗結果確定輪盤的破裂轉速時須乘以構型因子。