[发明专利]航空发动机转子的超转破裂试验的试验件构型方法

权利要求书

1.一种航空发动机转子的超转破裂试验的试验件构型方法，其特征在于，所述试验件构型方法包括以下步骤：

S₁、对航空发动机的转子组件进行超转分析；

S₂、确定所述转子组件中最小破裂裕度轮盘；

S₃、构建试验件构型的初步设计方案；

S₄、对所述试验件构型进行超转破裂分析；

S₅、判断所述试验件构型设计是否满足准则要求；

S₆、确定试验件构型；

S₇、完成试验件加工装配；

S₈、确定转子部件的破裂转速；

所述步骤S₁包括：建立转子的有限元模型，基于材料的真实应力-应变性能，采用大变形多步分析的方法进行求解；

通过逐步提高转子的转速，分析不同转速下，转子应力、应变、变形分布的变化；

所述步骤S₄包括：建立所述试验件构型的有限元模型，基于材料的真实应力-应变性能，采用大变形多步分析的方法进行求解；

通过逐步提高转子的转速，分析不同转速下，所述试验件构型的应力、应变、变形分布的变化。

2.如权利要求1所述的航空发动机转子的超转破裂试验的试验件构型方法，其特征在于，所述步骤S₂包括：根据转子部件的弹塑性应变分布，绘制各位置的应变-转速曲线。

3.如权利要求2所述的航空发动机转子的超转破裂试验的试验件构型方法，其特征在于，所述步骤S₂中，最大等效应变发生位置的轮盘，即为最小破裂裕度的轮盘；最大等效应变的发生位置即为轮盘的破裂起始位置，且根据最大应变位置的应变-转速曲线，在应变达到材料的失效应变时的转速即为转子的破裂转速。

4.如权利要求1所述的航空发动机转子的超转破裂试验的试验件构型方法，其特征在于，所述步骤S₃中试验件构型采用破裂裕度最小的轮盘为主要构件。

5.如权利要求1所述的航空发动机转子的超转破裂试验的试验件构型方法，其特征在于，所述步骤S₄中根据所述试验件构型的弹塑性应变分布，绘制各位置的应变-转速曲线，确定试验件方案的破裂转速，破裂起始位置，破裂起始位置的应变增长规律。

6.如权利要求1所述的航空发动机转子的超转破裂试验的试验件构型方法，其特征在于，所述步骤S₅包括：根据转子部件及所述试验件构型的弹塑性分析结果，结合设计原则，评估所述试验件构型是否满足准则要求。

7.如权利要求1所述的航空发动机转子的超转破裂试验的试验件构型方法，其特征在于，所述步骤S₆包括：综合考虑所述试验件构型设计原则的各个因素，选取满足设计原则要求的试验件构型，即为最终的试验件构型。

8.如权利要求1所述的航空发动机转子的超转破裂试验的试验件构型方法，其特征在于，所述步骤S₈中所述试验件构型预测破裂转速与转子部件分析的破裂转速之比称为构型因子，按试验结果确定轮盘的破裂转速时须乘以构型因子。