[发明专利]一种通过预旋转提高轮盘低循环疲劳寿命的方法

摘要

本发明属于航空发动机结构疲劳寿命设计技术，涉及一种通过预旋转提高轮盘低循环疲劳寿命的方法。其特征在于，首先对材料标准试棒进行不同预拉伸应力条件下的疲劳试验，从而确定能够获取最长寿命的最佳预应力；然后对轮盘结构进行应力应变分析，确定在其寿命考核部位产生最佳预应力时对应的预旋转转速；在轮盘旋转试验器上，以该预旋转转速对轮盘进行预旋转，使其寿命考核部位进入拉伸塑性，卸载后由于受到周围弹性区域的作用，寿命考核部位会承受残余压应力，从而提高其低循环疲劳寿命。根据材料预拉伸后S‑N曲线预估轮盘预旋转后低循环疲劳寿命能够获得翻倍的提高。

主权项

1.一种通过预旋转提高轮盘低循环疲劳寿命的方法，其特征在于，通过以下步骤实现；步骤一、通过计算确定轮盘寿命考核部位，并确定该部位疲劳应力、温度；步骤二、在轮盘寿命考核部位应力范围附近选取几个应力水平进行材料标准试棒的预拉伸处理，所述应力水平应超过材料的屈服强度；步骤三、进行预拉伸对疲劳寿命影响研究，确定最佳预拉伸应力，所述最佳预拉伸应力为寿命增强效果最明显的应力值；步骤四、以最佳预拉伸应力对材料进行预拉伸，测定材料预拉伸前后的S‑N曲线；步骤五、计算不同转速下轮盘寿命考核部位的疲劳应力，最佳预拉伸应力按真实应力转换后，与不同转速下计算得到的疲劳应力进行对比，确定轮盘预选转转速ωpre；步骤六、计算轮盘寿命考核部位经过预旋转后的疲劳应力；步骤七、根据预拉伸前后S‑N曲线分别计算预旋转前后轮盘寿命，确定经过预旋转轮盘寿命考核部位低循环疲劳设计寿命提高的水平。