[發明專利]一種渦輪榫接結構抗微動疲勞損傷優化方法

在審

• 申請號: 202010640536.5
• 申請日: 2020-07-06
• 公開（公告）號: CN111859561A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 張宏建;嚴小冬;崔海濤;溫衛東
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/23;G06F111/04;G06F119/14;G06F119/02
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 韓天宇

1.一種渦輪榫接結構抗微動疲勞損傷優化方法，所述渦輪榫接結構包括相互嚙合的渦輪榫頭和渦輪榫槽，其特征在于，包含如下步驟：

步驟1），對渦輪榫接結構形狀尺寸進行分析，得到以下獨立參數建立渦輪榫接結構參數化有限元模型：渦輪榫頭和渦輪榫槽的頂角wedge_angle、渦輪榫頭榫齒傾角chamfer_angle、渦輪榫頭底面至頸部的高度H、渦輪榫頭T線位置至頸部的高度H1、渦輪榫頭的榫齒高度H3、渦輪榫頭在其T線位置處的寬度W1、渦輪榫頭接觸面和渦輪榫頭頸部豎直線之間的過渡圓角R_r1、渦輪榫頭接觸面下端的過渡圓角R_r2、渦輪榫頭底面兩端的過渡圓角R_r3、渦輪榫槽上端面和靠近接觸面的豎直線之間的過渡圓角G_r0、渦輪榫槽接觸過渡圓角G_r1、渦輪榫頭底面和渦輪榫槽底面之間的距離h；

步驟2），對各個獨立參數進行靈敏度分析，確定它們對于微動疲勞壽命的影響程度；

步驟3），選定對微動疲勞壽命影響最為顯著的5個參數為優化設計變量，以微動疲勞壽命為優化目標，以最大拉應力不超過許用拉應力、最大等效應力不超過許用等效應力、最大剪應力不超過許用剪應力、最大擠壓應力不超過許用擠壓應力為約束條件，利用多島遺傳優化算法和基于臨界平面法的微動疲勞壽命預測模型進行優化計算；

步驟4），進行結果校核，確定微動疲勞壽命最長時的結構尺寸。

2.如權利要求1所述的渦輪榫接結構抗微動疲勞優化方法，其特征在于，所述步驟3）中優化算法的迭代次數不少于100次。