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公开(公告)号：CN108763839B
公开(公告)日：2019-11-08
申请号：CN201810798013.6
申请日：2018-07-19
申请人： 北京航空航天大学 , 中国航发湖南动力机械研究所
IPC分类号： G06F17/50
摘要： 本发明涉及一种离心叶轮凸台裂纹扩展特征模拟件设计方法，获取离心叶轮的几何模型，测量凸台结构的过渡圆角半径、凸台径向长度；获取离心叶轮的工况条件以及工况条件下的材料性能参数；建立离心叶轮有限元分析模型，计算获得离心叶轮凸台部位的应力最大点；以矩形平板试件为基本形状，平板两侧对称位置带凸台结构，凸台与矩形板的过渡圆角半径、凸台径向长度与实际结构一致，通过调整试件长度方法，使模拟件临近凸台位置出现拉伸方向最大应力与实际结构一致，并保证应力梯度相同；校核模拟件的应力强度因子与试件厚度的关系，确定试件的厚度，所得模拟件能够模拟离心叶轮凸台结构的应力应变场，并可用于开展裂纹扩展试验。
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公开(公告)号：CN108763839A
公开(公告)日：2018-11-06
申请号：CN201810798013.6
申请日：2018-07-19
申请人： 北京航空航天大学 , 中国航发湖南动力机械研究所
IPC分类号： G06F17/50
摘要： 本发明涉及一种离心叶轮凸台裂纹扩展特征模拟件设计方法，获取离心叶轮的几何模型，测量凸台结构的过渡圆角半径、凸台径向长度；获取离心叶轮的工况条件以及工况条件下的材料性能参数；建立离心叶轮有限元分析模型，计算获得离心叶轮凸台部位的应力最大点；以矩形平板试件为基本形状，平板两侧对称位置带凸台结构，凸台与矩形板的过渡圆角半径、凸台径向长度与实际结构一致，通过调整试件长度方法，使模拟件临近凸台位置出现拉伸方向最大应力与实际结构一致，并保证应力梯度相同；校核模拟件的应力强度因子与试件厚度的关系，确定试件的厚度，所得模拟件能够模拟离心叶轮凸台结构的应力应变场，并可用于开展裂纹扩展试验。
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公开(公告)号：CN107421984A
公开(公告)日：2017-12-01
申请号：CN201710769710.4
申请日：2017-08-31
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01N25/20
CPC分类号： G01N25/20
摘要： 本发明涉及一种空心涡轮叶片叠加高周振动的热机械疲劳试验系统及方法，包括高、低周载荷加载子系统、温度载荷加载子系统、冷却子系统及载荷协调控制子系统；高、低周载荷加载子系统对被专用夹具稳定夹持的涡轮叶片独立地施加高、低周载荷；温度载荷加载子系统对涡轮叶片考核截面进行加热；冷却子系统包括水冷部分和气冷部分，水冷部分用于试验过程中冷却，气冷部分用于协助实现试验中的温度循环及叶片内部冷却情况的模拟；载荷协调控制子系统用于控制各个系统协调工作。本发明能够模拟涡轮叶片考核截面服役过程中应力场、温度场、振动情况以及叶片内部冷却情况，进行涡轮叶片叠加高周振动的热机械疲劳试验，为航空发动机安全可靠的工作提供保障。
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公开(公告)号：CN108507864A
公开(公告)日：2018-09-07
申请号：CN201810330251.4
申请日：2018-04-13
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01N3/02
CPC分类号： G01N3/02 , G01N2203/0073 , G01N2203/0224
摘要： 本发明涉及一种TGMF试验中试件考核段壁厚方向温度梯度的获取方法，实现步骤如下：(1)完成空心圆管试件与上夹具组装，将上夹具夹头夹紧在疲劳试验机上；(2)通过空气压缩机、气动三联件、质量流量控制器提供压力、质量流量恒定的干燥压缩空气，并通入上夹具气嘴；(3)制作两个匝数不同的涡旋状感应加热线圈，通过调整线圈匝数和半径大小，保证试件考核段外壁面温度场均匀，同时采用热电偶测得试件考核段的外壁面温度；(4)在零应力状态下，进行温度循环，将热电偶和皮托管通过试件下方气流通道深入试件考核段内部进、出口处，分别测量进、出口处的气流温度、总压和静压，(5)采用有限元软件进行流固耦合计算，获取考核段壁厚方向温度梯度。
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公开(公告)号：CN108507864B
公开(公告)日：2019-05-24
申请号：CN201810330251.4
申请日：2018-04-13
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01N3/02
摘要： 本发明涉及一种TGMF试验中试件考核段壁厚方向温度梯度的获取方法，实现步骤如下：(1)完成空心圆管试件与上夹具组装，将上夹具夹头夹紧在疲劳试验机上；(2)通过空气压缩机、气动三联件、质量流量控制器提供压力、质量流量恒定的干燥压缩空气，并通入上夹具气嘴；(3)制作两个匝数不同的涡旋状感应加热线圈，通过调整线圈匝数和半径大小，保证试件考核段外壁面温度场均匀，同时采用热电偶测得试件考核段的外壁面温度；(4)在零应力状态下，进行温度循环，将热电偶和皮托管通过试件下方气流通道深入试件考核段内部进、出口处，分别测量进、出口处的气流温度、总压和静压，(5)采用有限元软件进行流固耦合计算，获取考核段壁厚方向温度梯度。
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公开(公告)号：CN108547667B
公开(公告)日：2019-04-16
申请号：CN201810283505.1
申请日：2018-04-02
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： F01D5/14
摘要： 本发明涉及一种无冠空心单晶涡轮叶片叶尖加载方法，具体为：在无冠空心单晶涡轮叶片铸造前，在其蜡模上焊接一个叶冠蜡模，形成组合蜡模，然后利用所述组合蜡模铸造带冠叶片试验件，带冠叶片试验件的铸造叶冠为倒梯形体结构，其内部带有保证空心单晶涡轮叶片内部冷却气流顺利排出的气流通道。带冠叶片试验件的铸造叶冠与所设计的专用夹具的分半内夹块连接后，装入整体外夹块中部的倒梯形体空腔，借助所设计的专用夹具可以实现无冠空心单晶涡轮叶片叶尖加载。对于尺寸、大小等差异较大的无冠空心单晶涡轮叶片，无法采用统一尺寸的铸造叶冠时，重新加工成本较低的分半内夹块即可，无需多次加工成本较高的整体外夹块。
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公开(公告)号：CN109030003A
公开(公告)日：2018-12-18
申请号：CN201810796385.5
申请日：2018-07-19
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01M15/00
CPC分类号： G01M15/00
摘要： 本发明涉及一种压气机盘螺栓孔模拟件设计方法，步骤为：(1)获取压气机盘的几何模型，测量螺栓孔的孔径、孔边倒角、厚度；(2)获取压气机盘的工况条件以及压气机盘工作时孔边的应力分布数据；(3)建立压气机盘有限元静力分析模型，计算获得压气机盘螺栓孔的应力最大点，获取该点的周向应力值、周向应力梯度；(4)以中心圆孔平板试样为基本形状，结合有限元线弹性分析结果，来确定中心圆孔平板试样的考核段宽度，以保证平板试样孔边的应力分布与压气机盘工作时螺栓孔孔边的应力分布一致。
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公开(公告)号：CN109918701B
公开(公告)日：2021-09-10
申请号：CN201811642101.3
申请日：2018-12-29
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G06F30/23 , G06F30/17 , G06F111/04 , G06F119/14
摘要： 本发明涉及一种基于分段权函数的涡轮盘裂纹扩展模拟方法，步骤包括：(1)基于涡轮盘静强度分析，确定危险部位并得到相应的应力分布；(2)基于应力强度因子模拟结果，确定任意非线性(包括均布、一次和二次)应力分布权函数；(3)基于步骤(2)建立的权函数，开展涡轮盘裂纹扩展模拟，得到涡轮盘裂纹扩展规律。
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公开(公告)号：CN107421984B
公开(公告)日：2018-11-16
申请号：CN201710769710.4
申请日：2017-08-31
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01N25/20
摘要： 本发明涉及一种空心涡轮叶片叠加高周振动的热机械疲劳试验系统及方法，包括高、低周载荷加载子系统、温度载荷加载子系统、冷却子系统及载荷协调控制子系统；高、低周载荷加载子系统对被专用夹具稳定夹持的涡轮叶片独立地施加高、低周载荷；温度载荷加载子系统对涡轮叶片考核截面进行加热；冷却子系统包括水冷部分和气冷部分，水冷部分用于试验过程中冷却，气冷部分用于协助实现试验中的温度循环及叶片内部冷却情况的模拟；载荷协调控制子系统用于控制各个系统协调工作。本发明能够模拟涡轮叶片考核截面服役过程中应力场、温度场、振动情况以及叶片内部冷却情况，进行涡轮叶片叠加高周振动的热机械疲劳试验，为航空发动机安全可靠的工作提供保障。
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