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[发明专利]频率分散性可控的压气机整体叶盘叶片筛选方法及装置-CN202310913231.0有效
发明人：程荣辉;杨远龙;庞燕龙;吴坚;李昆;张少平;孙海鹤;田洪宇;贺进 -专利权人：中国航发四川燃气涡轮研究院
申请日： 2023-07-25 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明涉及航空发动机技术领域，公开了频率分散性可控的压气机整体叶盘叶片筛选方法及装置，通过压气机整体叶盘叶片的下差模型对应的叶片二阶弯曲频率与一阶弯曲频率的比值作为叶型参数最小值，并根据叶型参数最小值以及压气机整体叶盘叶片的频率分散度控制偏差分析获得叶型参数最大值；然后试验获得各个待测叶片的实际一阶弯曲频率和二阶弯曲频率，选择对应待测叶片的实际叶型参数在叶型参数最小值和叶型参数最大值的范围内的叶片作为满足频率分散性要求的叶片。本发明以叶型参数为切入点，可有效控制压气机不同批次叶盘之间的频率分散度，支撑压气机整体叶盘叶片的振动设计。
频率分散性可控压气整体叶片筛选方法装置

[发明专利]一种基于残余变形的轮盘破裂转速确定方法-CN202310967818.X有效
发明人：秦仕勇;程荣辉;贺进;庞燕龙;黎方娟;孙海鹤;颜业浩;雷新亮;曾瑶;何林鑫 -专利权人：中国航发四川燃气涡轮研究院
申请日： 2023-08-03 - 公布日： 2023-10-17 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明涉及航空发动机技术领域，公开了一种基于残余变形的轮盘破裂转速确定方法，通过建立轮盘材料的实际破裂转速获得对应的轮盘轮缘、盘心残余变形限制标准，得到轮盘仿真计算用材料塑性本构模型，后续轮盘设计时仅开展仿真计算得到轮盘轮缘、盘心相对残余变形量与转速的关系，并将轮盘轮缘、盘心残余变形限制标准代入待设计轮盘的轮盘轮缘相对残余变形量与转速的关系、盘心相对残余变形量与转速的关系中，即可获得待设计轮盘的破裂转速。该方法可保障轮盘设计的可靠性及安全性，且破裂转速确定流程简便、快捷，无需重复开展相同材质不同尺寸轮盘设计时需单独进行轮盘超转、破裂试验便可准确确定破裂转速，达到降本增效的目的。
一种基于残余变形轮盘破裂转速确定方法

[发明专利]一种压气机导叶的振动应力反推方法-CN202311118624.9在审
发明人： 孙海鹤;程荣辉;周大庆;高伟思;杨远龙;庞燕龙;吴晨;田伟;张少平 -专利权人：中国航发四川燃气涡轮研究院
申请日： 2023-09-01 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本发明属于压气机设计技术领域，提供了一种压气机导叶的振动应力反推方法，包括：获取未知导叶的初期裂纹平面方向角；对未知导叶进行模态分析，依据裂纹源区和初期裂纹平面方向角，确定未知导叶的共振振型；基于有限元模态分析和共振分析，获取未知导叶发生共振振型时最大振动应力部位及其工作温度和稳态应力；对已知导叶进行已知振动应力的振动疲劳试验，获取已知导叶最大振动应力部位在共振振型、在工作温度条件的疲劳断口；建立未知导叶与已知导叶疲劳断口的疲劳裂纹间距与振动应力的关系式；对未知导叶的振动应力定量反推。上述振动应力反推方法能够消除应力强度因子计算中形状因子、裂纹尺寸影响，以准确的反推出未知导叶的振动应力。
一种压气机导叶振动应力方法

[发明专利]一种基于能量法的压气机叶片减振优化设计评估方法-CN202310778221.0有效
发明人：程荣辉;高伟思;张少平;庞燕龙;孙海鹤;周云来;张学宝;李子为;殷玲;徐勇强;杨飞兵;李盛翔 -专利权人：中国航发四川燃气涡轮研究院
申请日： 2023-06-29 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于能量法的压气机叶片减振优化设计评估方法，包括：获取优化前叶片的危险区域；计算优化前叶片总动能与优化后叶片总动能的总动能比值；基于模态分析，计算优化前叶片的危险区域的第一应变能占比，以及优化后叶片的危险区域的第二应变能占比；依据总动能比值、第一应变能占比、第二应变能占比，计算优化前叶片与优化后叶片的危险区域应变能比值；基于危险区域应变能比值，获取优化前叶片与优化后叶片的危险区域的振动应力比值；基于振动应力比值，对优化后叶片的减振优化效果评估。上述评估方法在谐响应分析的基础上，引入能量分布对叶片减振优化效果进行准确的评估。
一种基于能量压气叶片优化设计评估方法

[发明专利]一种压气机可调导叶轴颈与圆台结构强度设计方法-CN202310967808.6有效
发明人：程荣辉;杨远龙;庞燕龙;孙海鹤;高伟思;张少平;张一彬;贺进 -专利权人：中国航发四川燃气涡轮研究院
申请日： 2023-08-03 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明涉及航空发动机技术领域，公开了一种压气机可调导叶轴颈与圆台结构强度设计方法，通过建立可调导叶简化模型及其关键截面，然后对简化模型的各个关键截面进行受力分析和应力分析，以此获得了简化模型的上轴颈、上圆台、下轴颈与下圆台尺寸与最大名义应力的关系，可快速实现可调导叶关键尺寸定型，降低设计迭代时间。通过选取第一许用振动应力不超过第一预设阈值对应的可调导叶轴颈与圆台结构，通过古德曼图确定满足可调导叶振动疲劳要求的实际许用振动应力，获得满足压气机可调导叶轴颈与圆台结构强度设计要求的轴颈与圆台详细尺寸方案，可达到指导可调导叶的结构强度设计的目的，且能确保可调导叶在设计工作状态下不易产生振动疲劳裂纹。
一种压气可调轴颈圆台结构强度设计方法

[发明专利]一种带缘板压气机静子叶片的抗弦向弯曲振动优化方法-CN202310778205.1有效
发明人：程荣辉;高伟思;张少平;庞燕龙;孙海鹤;周云来;张学宝;张一彬;殷玲;杨飞兵;李盛翔 -专利权人：中国航发四川燃气涡轮研究院
申请日： 2023-06-29 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明提供了一种带缘板压气机静子叶片的抗弦向弯曲振动优化方法，包括获取静子叶片叶身中部薄弱位置和叶身根部薄弱位置；定义动强度储备比值，以及动强度储备比值阈值的上限值和下限值；计算静子叶片动强度储备比值；比较动强度储备比值与动强度储备比值阈值，依据比较结果优化静子叶片结构参数；对优化后静子叶片进行高周疲劳试验或仿真分析，评估优化后静子叶片的抗弦向弯曲振动性能。本发明设计的优化方法，在不改变叶片数量和叶型的基础上，通过对静子叶片的结构进行微调，可以减小对静子叶片性能影响、降低结构改动风险、改善叶身振动应力分布，提高叶片抗弦弯振动能力。
一种带缘板压气机静子叶片弯曲振动优化方法

[发明专利]一种计算航空发动机涡轮盘盘心等效应力的方法-CN202310218512.4有效
发明人：程荣辉;陈妍妍;陈筠菲;庞燕龙;颜业浩;曾瑶;孙海鹤;张少平 -专利权人：中国航发四川燃气涡轮研究院
申请日： 2023-03-09 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： G06F30/18 文献下载
摘要：本申请提供了一种计算航空发动机涡轮盘盘心等效应力的方法，属于航空发动机涡轮盘技术领域，具体的通过在给定载荷谱下涡轮盘的过渡态应力分析，获得涡轮盘盘心的应力历程和温度历程，将应力历程统一温度后，对应力历程中的每一时刻点计算考虑符号的等效应力，接着开展雨流计数获得准确的峰值时刻和谷值时刻，对峰值时刻和谷值时刻下的单向应力对应相减，再按照von Mises准则获得等效应力范围。通过本申请的处理方案，提高分析盘心的疲劳寿命结果的准确性。
一种计算航空发动机涡轮盘盘等效应力方法

[发明专利]一种确定涡轮转子无螺栓挡板径向配合紧度的方法-CN202310340754.0有效
发明人：秦仕勇;贺进;张少平;庞燕龙;孙海鹤;颜业浩;陈妍妍;陈筠菲;曾瑶;黄翔龙 -专利权人：中国航发四川燃气涡轮研究院
申请日： 2023-04-03 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明涉及航空发动机技术领域，公开了一种确定涡轮转子无螺栓挡板径向配合紧度的方法，通过开展发动机“0—最大状态”历程时不同径向紧度下挡板和转子组件的受力和应力分析，获得挡板和涡轮盘径向定位面之间的径向紧度上限值；开展发动机持续最大状态转换到慢车状态下不同径向紧度下的挡板和转子组件的变形分析，获得径向紧度下限值。本发明综合考虑航空发动机中涡轮转子无螺栓挡板的使用特点，以及挡板受力、变形、分离的关键过渡态历程，获得挡板径向紧度的上限值和下限值，可快速确定无螺栓挡板合理的径向紧度设计值，有效规避发动机试车过程中径向张开的问题，降低发动机工作或试车过程中涡轮转子系统不平衡量激增引发的安全隐患。
一种确定涡轮转子螺栓挡板径向配合方法

[发明专利]一种基于温度影响的轮盘材料利用系数确定方法-CN202310340757.4有效
发明人：秦仕勇;贺进;张少平;庞燕龙;黎方娟;孙海鹤;颜业浩;陈妍妍;黄翔龙;曾瑶 -专利权人：中国航发四川燃气涡轮研究院
申请日： 2023-04-03 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： G16C60/00 文献下载
摘要：本发明涉及航空发动机技术领域，公开了一种基于温度影响的轮盘材料利用系数确定方法，以不同温度下的平均周向应力、轮盘材料拉伸强度以及对应的实际破裂转速值进行不同温度下轮盘的初始材料利用系数值计算，采用公式进行曲线拟合得到系数、的值，最终得到轮盘的材料利用系数的表达式。本发明轮盘材料利用系数的确定方法综合考虑了轮盘材料性能的差异的影响，基于轮盘材料性能数据和轮盘破裂试验结果建立了材料利用系数计算的关系式，利用该轮盘材料利用系数进行轮盘设计时，可提高轮盘强度设计精度，保障轮盘设计的可靠性及安全性。
一种基于温度影响轮盘材料利用系数确定方法

[发明专利]基于应力储备的压气机轮盘中心孔持久损伤评估方法-CN202211462751.6有效
发明人：程荣辉;庞燕龙;张少平;孙海鹤;曾瑶;陈妍妍;张蜃之 -专利权人：中国航发四川燃气涡轮研究院
申请日： 2022-11-22 - 公布日： 2023-05-05 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明涉及航空发动机技术领域，公开了基于应力储备的压气机轮盘中心孔持久损伤评估方法，通过计算不同工况下压气机轮盘中心孔平均温度，判断每个工况下中心孔平均温度对应的材料屈服强度或拉伸强度相比室温状态材料屈服强度或拉伸强度下降是否有超过预设阈值，对于超过预设阈值的n个工况，根据n个轮盘中心孔的持久强度储备和最高温度工况下持久应力‑寿命曲线的幂指数计算压气机轮盘中心孔的当量持久储备；若当量持久储备大于持久强度储备标准值，表示中心孔的应力储备能够满足高温环境下工作的压气机中心孔持久强度应力储备，使得轮盘中心孔在高温环境下工作的持久损伤在可控范围内，能够确保轮盘中心孔的安全可靠和轮盘高温下的使用安全。
基于应力储备压气机轮中心持久损伤评估方法

[发明专利]基于变截面螺栓连接的压气机转子多级轮盘连接结构-CN202211465441.X有效
发明人：程荣辉;黄翔龙;颜业浩;庞燕龙;张少平;孙海鹤;张学宝 -专利权人：中国航发四川燃气涡轮研究院
申请日： 2022-11-22 - 公布日： 2023-05-05 - 主分类号： F04D29/60 文献下载
摘要：本发明涉及航空发动机技术领域，公开了基于变截面螺栓连接的压气机转子多级轮盘连接结构，包括两个对向设置的法兰安装边，以及设置于两个法兰安装边之间的轮盘，轮盘的辐板和法兰安装边对应位置设置有螺栓孔，轮盘和法兰安装边通过装配于螺栓孔内的变截面螺栓同轴固定连接，变截面螺栓包括螺栓头、螺纹段以及位于螺栓头和螺纹段之间的光杆段；光杆段上设置有凸台以及位于凸台两侧的凹槽；凸台装配位置位于辐板的螺栓孔区域内，且凸台的长度小于等于辐板厚度。本发明可以在压气机工作中将变截面螺栓变形及径向滑动后对螺栓孔的挤压部位与螺栓孔孔口高周向应力部位错开，可同时提高轮盘及前后安装边的螺栓孔低循环疲劳寿命。
基于截面螺栓连接压气转子多级轮盘结构

[发明专利]一种考虑瞬态历程温度影响的轮盘疲劳寿命设计方法-CN202211545272.0有效
发明人：程荣辉;颜业浩;黄翔龙;孙海鹤;庞燕龙;秦仕勇;张少平 -专利权人：中国航发四川燃气涡轮研究院
申请日： 2022-12-05 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明涉及航空发动机技术领域，公开了一种考虑瞬态历程温度影响的轮盘疲劳寿命设计方法，通过疲劳强度折算瞬态历程应力谱，解决了传统方法存在的使用拉伸强度折算应力谱得到应力幅偏低的问题，规避了低循环疲劳寿命设计结果偏高的风险；通过应力幅、疲劳强度改进后的试验器系数，对发动机状态轮盘疲劳寿命设计结果进行试验验证评估的有效性进行判别，提高了试验参数的合理性，确保所设计的发动机状态轮盘疲劳寿命满足实际工作要求。
一种考虑瞬态历程温度影响轮盘疲劳寿命设计方法

[发明专利]一种宽弦风扇叶片二维有限元建模方法-CN201711427365.2有效
发明人：潘容;孙海鹤;米春虎;王春健 -专利权人：中国航发四川燃气涡轮研究院
申请日： 2017-12-26 - 公布日： 2021-08-03 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明属于航空发动机领域，具体涉及到一种宽弦风扇叶片二维有限元建模方法。一种适用于宽弦风扇叶片的二维有限元建模方法，包括如下步骤：1二维有限元网格划分，2三维叶片厚度信息提取，3二维有限元网格厚度映射，4叶片离心力补偿修正。能真实模拟宽弦风扇叶片的三维质量和刚度分布，使二维有限元模型计算得到的风扇轮盘应力符合实际情况；其技术原理清晰，操作方法简便易行，适合于工程应用；还可推广到其余叶片类结构的二维有限元建模，提高发动机零件的强度仿真精度。
一种风扇叶片二维有限元建模方法

[实用新型]一种旋转盘试验用前轴颈连接结构-CN201521035895.9有效
发明人：沈莲;孙海鹤 -专利权人：中国燃气涡轮研究院
申请日： 2015-12-14 - 公布日： 2016-06-01 - 主分类号： F16D1/06 文献下载
摘要：本实用新型属于航空发动机试验技术，具体涉及一种旋转盘试验用前轴颈连接结构。所述旋转盘试验用前轴颈连接结构包括转接套筒、轴端螺母、压紧螺母以及转接段，旋转盘的前轴颈和转接套筒通过轴端螺母以及套齿连接，转接套筒和转接段通过压紧螺母连接，转接段和转接轴通过螺钉连接。本实用新型前轴颈同连接轴连接结构，提出了前轴颈和转接轴新的连接结构，可以实现试验件与旋转试验设备的连接功用，保证旋转盘传扭可靠和轴向、径向定位可靠，以进行旋转试验。应用此结构后，解决了在保证前轴颈结构不变的前提下，同转接轴的连接问题，准确再现试验件在发动机中的离心应力状态。
一种旋转试验轴颈连接结构

[实用新型]一种用于轮盘试验的轮缘离心载荷模拟结构-CN201420706154.8有效
发明人：潘容;冯引利;杨勋;何云;龚梦贤;孙海鹤;刘红彬 -专利权人：中国燃气涡轮研究院
申请日： 2014-11-20 - 公布日： 2015-04-08 - 主分类号： G01M13/00 文献下载
摘要：本实用新型属于航空发动机轮盘技术，涉及一种用于轮盘试验的轮缘离心载荷模拟结构。本实用新型用于轮盘试验的轮缘离心载荷模拟结构由配重块和轮盘组成，所述配重块为周向分块结构，设置在轮盘外缘，通过设计调节配重块的位置、数量以及结构参数，实现对轮盘离心力的模拟，并大幅降低试验成本。另外，本实用新型通过在配重块上设置平衡螺栓安装孔，有效降低振动，提高试验模拟效果，具有较大的经济效益。
一种用于轮盘试验轮缘离心载荷模拟结构

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