[发明专利]镍基单晶气膜冷却涡轮叶片的模拟件的屈曲预测方法

权利要求书

1.一种镍基单晶气膜冷却涡轮叶片的模拟件的屈曲预测方法，其特征在于，包括：

建立所述模拟件的有限元模型；

对所述有限元模型进行线性屈曲分析，以求解出所述模拟件的临界失稳载荷；

比较所述临界失稳载荷和所述模拟件的加载载荷，在所述加载载荷大于所述临界失稳载荷时，所述模拟件产生屈曲。

2.根据权利要求1所述的屈曲预测方法，其特征在于，对所述有限元模型进行线性屈曲分析，以求解出所述模拟件的临界失稳载荷，包括：

定义所述有限元模型的边界条件，所述边界条件包括所述加载载荷；

选取分析模态，并基于选取的分析模态对所述有限元模型进行线性屈曲分析，以得到所述有限元模型的最大屈曲特征值；

对所述最大屈曲特征值和所述加载载荷进行乘积计算，以求解出所述临界失稳载荷。

3.根据权利要求2所述的屈曲预测方法，其特征在于，基于选取的分析模态对有限元模型进行线性屈曲分析，包括：

选择静态分析步；

在所述静态分析步下，选择线性摄动分析步；

在所述线性摄动分析步中选择Lanczos求解器，并设置特征值的阶数，以对所述有限元模型进行线性屈曲分析。

4.根据权利要求2所述的屈曲预测方法，其特征在于，定义所述有限元模型的边界条件，包括：

对所述有限元模型施加约束；

定义所述加载载荷。

5.根据权利要求1所述的屈曲预测方法，其特征在于，建立所述模拟件的有限元模型，包括：

根据所述涡轮叶片的几何尺寸建立所述模拟件的三维模型；

根据所述三维模型建立所述模拟件的有限元模型。

6.根据权利要求5所述的屈曲预测方法，其特征在于，根据所述涡轮叶片的几何尺寸建立所述模拟件的三维模型，包括：

根据所述涡轮叶片的几何尺寸设计出所述模拟件的结构尺寸；

根据所述模拟件的结构尺寸建立所述三维模型。

7.根据权利要求6所述的屈曲预测方法，其特征在于，所述模拟件包括第一夹持部、第二夹持部和试验部；所述第一夹持部和第二夹持部上均设有夹持孔；所述试验部上设有气膜孔，所述试验部连接所述第一夹持部和所述第二夹持部，且所述试验部和所述第一夹持部及所述第二夹持部的连接部均设有过渡圆弧。

8.根据权利要求5所述的屈曲预测方法，其特征在于，根据所述三维模型建立所述模拟件的有限元模型，包括：

添加所述三维模型的材料属性；

选择所述三维模型的网格种类，对所述三维模型进行网格划分，以建立所述有限元模型。

9.根据权利要求8所述的屈曲预测方法，其特征在于，添加所述三维模型的材料属性，包括：

用晶体塑性理论建立所述三维模型的材料的数学本构方程；

用Fortran语言程序化所述数学本构方程，以形成用户材料子程序UMAT；

调用所述用户材料子程序UMAT，从而完成所述三维模型的材料属性的添加。

10.根据权利要求8所述的屈曲预测方法，其特征在于，所述三维模型的网格种类为四面体二次单元。