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

发明人： 胡殿印 ,  郭小军 ,  刘宗晔 ,  崔金铎 ,  赵淼东 ,  毛建兴

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。

公开(公告)号：CN109063287B

公开(公告)日：2020-03-31

申请号：CN201810797101.4

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

发明人： 胡殿印 ,  单晓明 ,  石建成 ,  王西源 ,  赵淼东 ,  毛建兴

IPC分类号： G06F30/23 ,  G06F30/17 ,  G06F111/10 ,  G06F119/14

摘要： 本发明涉及一种离心叶轮中心孔裂纹扩展特征模拟件设计方法，步骤为：(1)获取离心叶轮的几何模型，测量中心孔结构的孔径、厚度；(2)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，包括载荷、温度、弹性模量、屈服强度等；(3)建立离心叶轮有限元静力分析模型，计算获得离心叶轮中心孔部位的上周向应力最大点，获取该点的周向应力值、周向应力梯度；(4)以带对称圆弧缺口的平板模拟件为基本形状，设计中心孔结构模拟件，使模拟件应力集中点上沿拉伸加载方向的最大应力等于实际中心孔结构中的最大周向应力，并保证应力梯度相同；(5)计算模拟件的应力强度因子，确定模拟件的厚度。

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

发明人： 胡殿印 ,  郭小军 ,  刘宗晔 ,  崔金铎 ,  赵淼东 ,  毛建兴

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。

公开(公告)号：CN109063287A

公开(公告)日：2018-12-21

申请号：CN201810797101.4

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

发明人： 胡殿印 ,  单晓明 ,  石建成 ,  王西源 ,  赵淼东 ,  毛建兴

IPC分类号： G06F17/50

摘要： 本发明涉及一种离心叶轮中心孔裂纹扩展特征模拟件设计方法，步骤为：(1)获取离心叶轮的几何模型，测量中心孔结构的孔径、厚度；(2)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，包括载荷、温度、弹性模量、屈服强度等；(3)建立离心叶轮有限元静力分析模型，计算获得离心叶轮中心孔部位的上周向应力最大点，获取该点的周向应力值、周向应力梯度；(4)以带对称圆弧缺口的平板模拟件为基本形状，设计中心孔结构模拟件，使模拟件应力集中点上沿拉伸加载方向的最大应力等于实际中心孔结构中的最大周向应力，并保证应力梯度相同；(5)计算模拟件的应力强度因子，确定模拟件的厚度。

公开(公告)号：CN108563917B

公开(公告)日：2019-04-02

申请号：CN201810808785.3

申请日：2018-07-19

申请人： 北京航空航天大学

发明人： 王荣桥 ,  胡殿印 ,  田腾跃 ,  毛建兴 ,  赵淼东

IPC分类号： G06F17/50

摘要： 本发明涉及一种涡轮盘榫槽裂纹扩展模拟件设计方法，步骤为：(1)获取涡轮盘的几何模型，测量榫槽的几何尺寸；(2)获取榫槽的工况条件以及工况条件下的材料性能参数；(3)根据几何尺寸和载荷条件建立榫槽的有限元分析模型，计算获得周向应力最大点，获取周向应力值、应力梯度以及应变；(4)以带缺口的方形平板试件为基本形状，以单轴拉伸加载为载荷形式，设计榫槽裂纹扩展特征模拟件，通过调整方形试件宽度、调整缺口的大小等方法，使缺口处沿拉伸方向的最大应力等于实际榫槽的最大周向应力，并保证应力梯度、等效应变相同；(5)调整试件厚度计算模拟件的应力强度因子，确定试件的厚度，完成设计工作。

公开(公告)号：CN109060326A

公开(公告)日：2018-12-21

申请号：CN201810797367.9

申请日：2018-07-19

申请人： 北京航空航天大学

发明人： 王荣桥 ,  胡殿印 ,  赵淼东 ,  王西源 ,  毛建兴

IPC分类号： G01M13/00 ,  G01M5/00

摘要： 本发明涉及一种叶轮机叶根部位模拟试验件及设计方法，(1)利用两个平行金属板中间的垂直金属板模拟叶片形状；(2)利用垂直金属板与平行金属板连接部分的圆角模拟叶根部位结构；(3)以叶片最大厚度作为垂直金属板的厚度，通过调整垂直金属板与轴线的偏移距离、垂直金属板根部的圆角半径与拉伸载荷，保证垂直金属板根部考察位置的Von Mises等效应力、应力梯度、等效应变与实际叶片考察点相同。

公开(公告)号：CN114756973B

公开(公告)日：2024-06-14

申请号：CN202210527384.7

申请日：2022-05-16

申请人： 北京航空航天大学

发明人： 胡殿印 ,  王荣桥 ,  赵淼东

IPC分类号： G06F30/15 ,  G06F30/23 ,  G06T17/00 ,  G06F119/04 ,  G06F119/14

摘要： 本发明涉及一种涡轮盘辐板倒圆部位的多轴蠕变‑疲劳模拟件设计方法。该设计方法的步骤包括真实涡轮盘有限元模拟、模拟件基本形状设计、模拟件尺寸调整、模拟件材料/取样方向设计、模拟件夹持段/过渡段设计、蠕变‑疲劳载荷设计等步骤。该模拟件包括考核段、过渡段、夹持段组成。其中考核段的基本形状为两面带长圆形槽的板，过渡段的基本形状为椭圆形通孔，夹持段的基本形状为平板。本发明基于临界距离理论与损伤理论，保证模拟件各方向的损伤参量的分布与真实构件考核段一致，模拟了真实涡轮盘辐板倒圆部位的径向应力、周向应力的分布特征，保证模拟件的寿命与考核部位一致。同时，保证了试验中模拟件在考核段发生破坏，而不会从其他部位破坏。

公开(公告)号：CN114840944B

公开(公告)日：2022-12-27

申请号：CN202210527411.0

申请日：2022-05-16

申请人： 北京航空航天大学

发明人： 王荣桥 ,  胡殿印 ,  毛建兴 ,  赵淼东

IPC分类号： G06F30/17 ,  G06F30/23 ,  G06F119/02 ,  G06F119/14

摘要： 本发明涉及一种基于损伤控制参量一致的裂纹萌生模拟件设计方法，步骤为：基于结构载荷及环境特点开展静强度分析，确定危险部位及其失效模式；依据材料级疲劳试验结果，确定考核失效模式的损伤控制参量；依据真实结构有限元计算结果，确定真实结构危险部位及临界平面，并提取临界平面上临界距离范围内的损伤控制参量分布规律；提取真实结构上影响危险部位临界平面损伤控制参量分布的关键几何尺寸，在保证其不变的前提下初步设计模拟件考核部位几何形状；通过添加开槽、开口等辅助特征调整危险部位临界平面上的损伤控制参量分布，在临界距离范围内使之与真实结构趋于一致；设计模拟件加持段，在考核载荷、环境下进行强度校核。

公开(公告)号：CN109632474A

公开(公告)日：2019-04-16

申请号：CN201910137101.6

申请日：2019-02-25

申请人： 北京航空航天大学

发明人： 胡殿印 ,  王荣桥 ,  张斌 ,  郝鑫奕 ,  赵淼东 ,  彭驰 ,  曹福粱

IPC分类号： G01N3/04

摘要： 本发明涉及一种圆棒试件拉压‑弯曲复合疲劳试验夹具，包括上下夹头、上下承力框、上下转接头、调节螺钉，上下夹头通过螺纹与上下承力框连接，上下转接头位于上下承力框底部凹槽中、可沿凹槽滑动，圆棒试件通过螺纹与上下转接头连接，通过调节上下承力框两侧调节螺钉的旋入深度可以改变圆棒试件中心线与疲劳机轴向载荷的相对位置，当圆棒试件中心线与疲劳机轴向载荷不重合时，圆棒试件除单轴载荷外还将承受附加的弯曲载荷；试验时，上下夹头下端压紧在上下转接头矩形块上、上端被疲劳机夹紧。本发明能够实现圆棒试件的稳定夹持，并开展拉压‑弯曲复合疲劳试验，为航空发动机涡轮叶片等服役过程中同时承受拉伸、弯曲载荷的结构的寿命评估奠定基础。

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

发明人： 胡殿印 ,  王荣桥 ,  崔金铎 ,  赵淼东 ,  王西源 ,  毛建兴

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。