[发明专利]航空发动机叶片超声滚压强化工艺的数字孪生建模方法

权利要求书

1.一种航空发动机叶片超声滚压强化工艺的数字孪生建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：获取航空发动机叶片超声滚压强化工艺的基础信息；

S2：根据所述基础信息，建立表面完整性计算模型；

S3：对超声滚压机床在实际强化过程中的强化工艺参数和强化工况进行监测，强化后检测叶片的表面完整性；

S4：将监测到的强化工艺参数和强化工况输入至所述表面完整性计算模型中进行仿真计算，得到叶片的表面完整性；

S5：将步骤S4中仿真得到的叶片的表面完整性数据与步骤S3中检测得到的叶片的表面完整性数据进行对比，并修正所述表面完整性计算模型使对比结果满足预定精度，得到数字孪生模型。

2.根据权利要求1所述的航空发动机叶片超声滚压强化工艺的数字孪生建模方法，其特征在于，所述基础信息包括叶片模型、强化工艺参数、强化工况和强化效果。

3.根据权利要求2所述的航空发动机叶片超声滚压强化工艺的数字孪生建模方法，其特征在于，步骤S2包括：将叶片模型导入仿真软件中，对双边强化头施加强化工艺参数，对场景施加强化工况。

4.根据权利要求3所述的航空发动机叶片超声滚压强化工艺的数字孪生建模方法，其特征在于，所述仿真软件为Ansys、Abaqus或Comsol。

5.根据权利要求1所述的航空发动机叶片超声滚压强化工艺的数字孪生建模方法，其特征在于，所述强化工艺参数包括强化头振幅、频率、加工力、走刀路线与往返次数、强化路径方向、装夹方式。

6.根据权利要求1所述的航空发动机叶片超声滚压强化工艺的数字孪生建模方法，其特征在于，所述强化工况包括机床上每个轴的速度与位置信息、温度、湿度、空气中粉尘含量、机床本身的振动及强化误差。

7.根据权利要求1所述的航空发动机叶片超声滚压强化工艺的数字孪生建模方法，其特征在于，所述叶片的表面完整性包括表面粗糙度、表面残余应力和叶片变形程度。

8.根据权利要求1所述的航空发动机叶片超声滚压强化工艺的数字孪生建模方法，其特征在于，步骤S5包括：计算表面完整性计算模型得到的数据与实际监测得到的数据之间的误差系数，若误差系数小于5％，则认为表面完整性计算模型满足精度要求，得到数字孪生模型；反之，则通过控制变量的方法找到问题参数进行修正，并重复步骤S3-S5，直至误差系数满足精度要求为止，此时修正后的表面完整性计算模型为数字孪生模型。