[發明專利]氣膜孔排布方式對鎳基單晶合金性能影響的預測方法

在審

• 申請號: 201910271805.2
• 申請日: 2019-04-04
• 公開（公告）號: CN110032789A
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發明（設計）人: 溫志勛;岳珠峰;許壯壯;蔣波;王昭晗;程昊;谷淑寧
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G01M13/00;G01N33/204
• 代理公司: 北京律智知識產權代理有限公司 11438
• 代理人: 闞梓瑄

本公開涉及渦輪葉片技術領域，提供了一種氣膜孔排布方式對鎳基單晶合金性能影響的預測方法。所述氣膜孔排布方式對鎳基單晶合金性能影響的預測方法包括：模擬排布有多個氣膜孔的渦輪葉片，所述渦輪葉片的材質為鎳基單晶合金；確定所述渦輪葉片受到的最大分切應力；確定所述渦輪葉片受到的范式等效應力；根據所述最大分切應力和范式等效應力確定所述渦輪葉片的應力應變分布。本公開能夠提高性能預測的準確性。

技術領域

本公開涉及渦輪葉片技術領域，尤其涉及一種氣膜孔排布方式對鎳基單晶合金性能影響的預測方法。

背景技術

渦輪葉片是一種鎳基單晶合金構件，其能夠直接利用高溫、高速燃氣做功。為了對渦輪葉片進行冷卻，需要在渦輪葉片上設置氣膜孔。其中，氣膜孔的排布對渦輪葉片的性能具有一定的影響。

然而，現有技術在預測渦輪葉片的性能時，常常采用省略氣膜孔的渦輪葉片模型，不對氣膜孔的影響進行考慮，導致預測結果不精確。

需要說明的是，在上述背景技術部分公開的信息僅用于加強對本公開的背景的理解，因此可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。

發明內容

本公開的目的在于提供一種氣膜孔排布方式對鎳基單晶合金性能影響的預測方法，能夠提高性能預測的準確性。

根據本公開的一個方面，提供一種氣膜孔排布方式對鎳基單晶合金性能影響的預測方法，包括：

模擬排布有多個氣膜孔的渦輪葉片，所述渦輪葉片的材質為鎳基單晶合金；

確定所述渦輪葉片受到的最大分切應力；

確定所述渦輪葉片受到的范式等效應力；

根據所述最大分切應力和范式等效應力確定所述渦輪葉片的應力應變分布。

在本公開的一種示例性實施例中，確定所述渦輪葉片受到的最大分切應力包括：

通過有限元分析確定所述渦輪葉片受到的最大分切應力。

在本公開的一種示例性實施例中，確定所述渦輪葉片受到的范式等效應力包括：

通過有限元分析確定所述渦輪葉片受到的范式等效應力。

在本公開的一種示例性實施例中，所述有限元分析包括施加邊界條件，所述邊界條件包括載荷。

在本公開的一種示例性實施例中，所述載荷為140-650MPa。

在本公開的一種示例性實施例中，所述邊界條件還包括溫度。

在本公開的一種示例性實施例中，所述溫度為850-1100℃。

在本公開的一種示例性實施例中，多個所述氣膜孔的直徑均相同。

在本公開的一種示例性實施例中，多個所述氣膜孔的直徑均為0.3-0.5mm。

在本公開的一種示例性實施例中，多個所述氣膜孔均勻分布于所述渦輪葉片。

本公開的氣膜孔排布方式對鎳基單晶合金性能影響的預測方法，根據所確定的最大分切應力和范式等效應力確定渦輪葉片的應力應變分布。由于該最大分切應力和范式等效應力是基于排布有氣膜孔的渦輪葉片所確定，從而提高了所確定的應力應變分布的準確性，進而提高了性能預測的準確性。

應當理解的是，以上的一般描述和后文的細節描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本公開。

附圖說明