申请/专利权人：湘潭大学

申请日：2023-12-04

公开（公告）日：2024-04-05

公开（公告）号：CN117828692A

主分类号：G06F30/10

分类号：G06F30/10;G06F30/23;G06T17/20;G06F119/14

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.23#实质审查的生效;2024.04.05#公开

摘要：本发明公开一种模拟涡轮叶片锯齿冠工作面间接触特性的方法，属航空发动机技术领域。依据锯齿形带冠涡轮叶片服役状态下受气流冲击、扭转滑移及磨损的真实耦合响应，基于有限元方法，建立瞬态条件下的流固耦合模型，并利用动网格技术，建立瞬态条件下的流‑固‑磨损耦合模型，得到在考虑“扭转‑磨损‑接触”协同作用下的涡轮叶片锯齿冠间接触特性。

主权项：1.一种模拟涡轮叶片锯齿冠工作面间接触特性的方法，其特征在于：利用有限元方法（FEM）模拟带冠涡轮叶片受气流冲击、扭转滑移及磨损影响下的接触过程，计算锯齿冠工作面间接触、滑移、振动与磨损情况，包括如下步骤：（1）建立带冠涡轮叶片循环对称几何模型，并划分拓扑计算网格；（2）添加材料属性及边界条件，其中锯齿冠工作面接触类型为摩擦接触；（3）启用动网格技术，并建立瞬态下的流固耦合模型，进行迭代计算，得到在高温高速气流冲击条件下的带冠涡轮叶片接触应力及扭转滑移情况，并得到叶片上多个监测点的网格变形曲线；（4）根据叶片上多个监测点的网格变形曲线所呈现的周期性，计算并获得带冠涡轮叶片强迫响应振动规律，即叶片振动频率；（5）根据带冠涡轮叶片锯齿冠工作面的接触应力、节点滑移和叶片的振动频率，通过加载ACT磨损模块计算，得到锯齿冠工作面法向方向磨损量，将此磨损量以动网格更新的形式耦合到涡轮叶片固体计算模型，即得到瞬态条件下的流-固-磨损耦合模型；（6）根据瞬态条件下的流-固-磨损耦合模型，进行迭代更新计算，得到在考虑“扭转-磨损-接触”协同作用下的带冠涡轮叶片接触应力、扭转滑移、摩擦磨损及振动响应情况；（7）根据瞬态条件下的流-固-磨损耦合模型及叶片材料属性，利用预设公式计算，得到锯齿冠工作面紧度的变化规律；（8）步骤（6）更新计算后得到的带冠涡轮叶片接触应力、扭转滑移、摩擦磨损及振动响应情况与步骤（7）计算得到的锯齿冠工作面紧度的变化规律，均为涡轮叶片锯齿冠工作面间接触特性。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 湘潭大学 一种模拟涡轮叶片锯齿冠工作面间接触特性的方法

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