[发明专利]基于转子稳态变形假设的盘轴一体转子破裂转速预测方法

权利要求书

1.一种基于转子稳态变形假设的盘轴一体转子破裂转速预测方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)对转子毛坯进行弦向和径向取样，采用平均拉伸性能建立转子材料的多线性本构模型参数，定义材料参数；

(2)建立转子的1/n三维模型，进行循环对称约束，并进行网格划分，得到转子1/n有限元模型；

(3)针对需要计算的转子1/n有限元模型，施加约束及转速载荷；

(4)采用弧长法进行大变形非线性有限元计算；

(5)计算完成后，按子步读取结果，检查计算有效性；

(6)在时间后处理器中获得转速-叶尖径向位移曲线，获得转子的最大稳态转速，该最大稳态转速即为破裂转速。

2.根据权利要求1所述的基于转子稳态变形假设的盘轴一体转子破裂转速预测方法，其特征在于：所述步骤(2)中，建立的转子1/n有限元模型，n为盘轴一体转子叶片数量。

3.根据权利要求1所述的基于转子稳态变形假设的盘轴一体转子破裂转速预测方法，其特征在于：所述步骤(2)中，进行网格划分时，需针对叶片前后缘及叶片与盘体连接处倒角部位进行局部网格细化，盘轴部分网格尺寸需保持均匀一致。

4.根据权利要求1所述的基于转子稳态变形假设的盘轴一体转子破裂转速预测方法，其特征在于：所述步骤(3)中，需对转子1/n有限元模型，盘轴部分分割面上的节点进行周向约束，叶片及与盘缘连接部分不进行周向约束。

5.根据权利要求1所述的基于转子稳态变形假设的盘轴一体转子破裂转速预测方法，其特征在于：所述步骤(3)中，对转子1/n有限元模型施加一个大于轮盘破裂转速估算值的转速载荷。

6.根据权利要求1所述的基于转子稳态变形假设的盘轴一体转子破裂转速预测方法，其特征在于：所述步骤(4)中，求解器设置采用弧长法进行大变形非线性有限元计算，并设置盘轴一体转子有限元模型任意一节点位移到达某一数值作为迭代计算的停止条件，该数值应大于转子破裂前叶片尖端径向位移的估计值。

7.根据权利要求1所述的基于转子稳态变形假设的盘轴一体转子破裂转速预测方法，其特征在于：所述步骤(4)中，设置计算结束时Time值为1，并设置子步数并根据设定的频次记录子步结果。

8.根据权利要求1所述的基于转子稳态变形假设的盘轴一体转子破裂转速预测方法，其特征在于：所述步骤(5)中，检查子步中最大Time是否出现在中间子步，如最大Time值出现在最后子步或过于靠近最后子步，需提高步骤(4)中迭代计算停止条件的位移数值，再重新计算。

9.根据权利要求1所述的基于转子稳态变形假设的盘轴一体转子破裂转速预测方法，其特征在于：所述步骤(6)中，在时间后处理器中读取叶尖节点的转速-径向位移曲线，其曲线最大值即为转子的最大稳态转速。