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公开(公告)号：CN118395635A
公开(公告)日：2024-07-26
申请号：CN202410580860.0
申请日：2024-05-11
Applicant: 中国航发湖南动力机械研究所
IPC: G06F30/17 , G06F30/20 , G06T17/00 , F04D29/28 , G06F111/10 , G06F119/14 , G06F113/10
Abstract: 本发明提供了一种提升增材制造离心叶轮高周疲劳性能的方法及离心叶轮，所述方法包括：建立离心叶轮的第一三维模型；在所述第一三维模型基础上周向同步延伸建立离心叶轮附加体的第二三维模型，得到离心叶轮综合体的第三三维模型；根据所述第三三维模型进行增材制造，得到离心叶轮综合体；将所述离心叶轮附加体从所述离心叶轮综合体上去除，得到所述离心叶轮。本发明实施例经过线切割将离心叶轮附加体去掉后，离心叶轮的叶片根部存在较小的残余拉应力，进而提升了高周疲劳性能。与制造过程控制和工艺后处理方法相比，本发明实施例可操作性强、成本低、不增加新工艺。
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公开(公告)号：CN116306110A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310127343.3
申请日：2023-02-06
Applicant: 中国航发湖南动力机械研究所
IPC: G06F30/23 , G06F119/14 , G06F119/04
Abstract: 本发明公开了一种疲劳寿命预测方法，通过计算试验件缺口边线上各点的应变能密度来确定疲劳危险点，通过计算疲劳危险点处的应变能密度的负梯度方向来确定该疲劳危险点处疲劳裂纹萌生的方向，然后通过拟合疲劳危险点处的应变能密度场，结合裂纹萌生方向，基于应变能密度场负梯度及临界距离法中的点法和线法，计算得到等效应变能密度，将该等效应变能密度作为损伤参量，以此来对试验件的寿命进行评估。材料在每个循环载荷内由于变形产生的能量积累达到一定程度时会发生失效破坏，通过以应变能密度作为疲劳损伤参量进行材料的寿命评估，避免了以最大应力以及应力分布作为参量，导致的预测结果出现较大误差的情况，即实现了对材料寿命的准确评估。
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公开(公告)号：CN112377266B
公开(公告)日：2022-07-22
申请号：CN202011268450.0
申请日：2020-11-13
Applicant: 中国航发湖南动力机械研究所
Abstract: 本发明公开了一种多辐板式离心叶轮，包括盘体和若干大叶片、小叶片，所述大叶片、小叶片均布在盘体上，所述盘体的中心沿轴线设置有轮心，所述盘体包括沿盘体轴向间隙设置的若干辐板，相邻辐板之间设置有减重腔，相邻辐板的上缘相连组成一个整体。本发明的多辐板式离心叶轮通过在离心叶轮盘体部分分布数个小盘，相邻辐板之间设置有减重腔，从而保证离心叶轮强度和变形要求的前提下，大幅度降低离心叶轮的重量，在强度水平相当的前提下，可使离心叶轮的重量减轻15％以上。
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公开(公告)号：CN107143380B
公开(公告)日：2019-04-02
申请号：CN201710391267.1
申请日：2017-05-27
Applicant: 中国航发湖南动力机械研究所
Abstract: 本发明公开了一种燃气涡轮盘榫槽设计方法、燃气涡轮盘及航空发动机。燃气涡轮盘榫槽设计方法，包括以下步骤：a、获取涡轮盘榫槽运转过程中的应力分布情况；b、根据应力分布情况，对涡轮盘榫槽内的连接弧形段采用多极点调节控制曲线曲率，以消减涡轮盘榫槽的应力集中部位；c、调整涡轮盘榫槽各个连接点为平滑过渡。可以根据设计加工和制造各类航空发动机的燃气涡轮盘榫槽，可大幅度降低榫槽局部应力，延长榫槽寿命。利用有限元仿真分析对传统榫槽及本发明榫槽进行了对比分析，结果表明，本发明的榫槽应力下降了25％，榫槽寿命延长200％。
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公开(公告)号：CN120009054A
公开(公告)日：2025-05-16
申请号：CN202510018769.4
申请日：2025-01-07
Applicant: 中国航发湖南动力机械研究所
Abstract: 本发明提出一种增材制造燃烧室机匣静强度分析方法及系统，方法包括：基于燃烧室机匣规格参数设计螺旋中空载体，并将燃烧室机匣的增材制造工序与螺旋中空载体的增材制造工序合并；在同一打印工序中，使用同一输出端交替打印直至燃烧室机匣和螺旋中空载体制作完成；构建螺旋中空载体与燃烧室机匣的点位对应关系；拉伸螺旋中空载体并实时获取螺旋中空载体不同点位与相邻圈层的轴向间距，进行燃烧室机匣静强度分析。本发明通过同步加工螺旋中空载体作为试样，使得螺旋中空载体与燃烧室机匣的材料属性保持一致；依据材料力学理论，通过对螺旋中空载体进行拉伸测试，有效表征出产品真实几何形状和空间耦合下的力学性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119150483A
公开(公告)日：2024-12-17
申请号：CN202411203457.2
申请日：2024-08-30
Applicant: 中国航发湖南动力机械研究所
IPC: G06F30/17 , G06F30/28 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种燃气涡轮转子结构、设计方法、装配方法以及航空发动机，包括涡轮盘、导流盘，涡轮盘的辐板部位的设置减厚构造，涡轮盘的盘心低应力区开设减重槽；导流盘的第二表面于第一止口向径向外端区域构造呈第一平直结构并于第一止口向径向内端构造呈第二平直结构且第二平直结构呈预设角度倾斜布设；第一表面于主要承载区域依次构造呈第一弧面结构、第三平直结构以及第二弧面结构，第二表面于主要承载区域依次构造呈第三弧面结构、第四平直结构以及第四弧面结构，第一弧面结构、第三弧面结构以及第四弧面结构的圆心位于远离轴向的一侧，第二弧面结构的圆心位于靠近轴向的一侧；导流盘的径向内端壁面的低应力区设置分段平直结构。
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公开(公告)号：CN112377266A
公开(公告)日：2021-02-19
申请号：CN202011268450.0
申请日：2020-11-13
Applicant: 中国航发湖南动力机械研究所
Abstract: 本发明公开了一种多辐板式离心叶轮，包括盘体和若干大叶片、小叶片，所述大叶片、小叶片均布在盘体上，所述盘体的中心沿轴线设置有轮心，所述盘体包括沿盘体轴向间隙设置的若干辐板，相邻辐板之间设置有减重腔，相邻辐板的上缘相连组成一个整体。本发明的多辐板式离心叶轮通过在离心叶轮盘体部分分布数个小盘，相邻辐板之间设置有减重腔，从而保证离心叶轮强度和变形要求的前提下，大幅度降低离心叶轮的重量，在强度水平相当的前提下，可使离心叶轮的重量减轻15％以上。
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公开(公告)号：CN120084559A
公开(公告)日：2025-06-03
申请号：CN202510497762.5
申请日：2025-04-21
Applicant: 中国航发湖南动力机械研究所
Abstract: 本申请公开了一种轮盘低循环疲劳寿命考核方法及系统，属于航空发动机寿命验证技术领域，其中方法包括确定第一轮盘试验件和第二轮盘试验件的考核部位以及试验参数，并开展考核试验。通过采用2套试验件进行低循环疲劳试验，其中第二试验件事先不加工(或补加工)偏心孔或铆钉孔，用以考核轮心、榫槽或叶根的疲劳寿命，从而防止偏心孔或铆钉孔过考核，降低提前失效风险，第一试验件考核偏心孔或铆钉孔处的疲劳寿命，从而实现轮盘所有关键部位全部考核到位。
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公开(公告)号：CN119098599A
公开(公告)日：2024-12-10
申请号：CN202411203447.9
申请日：2024-08-30
Applicant: 中国航发湖南动力机械研究所
Abstract: 本申请公开了一种功能梯度多材料空心涡轮叶片盘及其制备方法和设备，所述功能梯度多材料空心涡轮叶片盘，包括一体式结构的盘体和叶片，所述盘体内部设置有中空结构内腔；涡轮叶片盘沿着径向方向，通过增材制造从盘体的轮心到叶片的叶尖的材料成分连续梯度过渡，实现材料屈服强度及耐温能力的连续梯度过渡、结构/功能的一体化。所述制备方法包括步骤：采用多通道送粉增材制造方式制备时，通过控制不同通道材料粉末的比例进行混合，从而使涡轮叶片盘沿着径向方向，从盘体的轮心到叶片的叶尖的材料成分连续梯度过渡，实现材料屈服强度及耐温能力的连续梯度过渡、结构/功能的一体化。本申请减少了盘体自重，有效提升叶片耐温能力和发动机综合性能。
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公开(公告)号：CN114282418B
公开(公告)日：2024-11-05
申请号：CN202111617724.7
申请日：2021-12-27
Applicant: 中国航发湖南动力机械研究所 , 大连理工大学
IPC: G06F30/23 , G06F113/24 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了基于Sigmoid函数的变高度加筋拓扑优化方法，其包括建立变高度筋条结构设计域的有限元模型，将其划分为有限元网格；根据有限元网格边界、载荷条件，以及筋条成型方向设置单元集合；基于单元集合中的参数，构建亥姆霍兹各向异性过滤函数；采用有限元方法求解亥姆霍兹各向异性过滤函数弱形式；通过亥姆霍兹各向异性过滤函弱形式求解过滤后的单元密度向量，即进行线性过滤；基于反S型函数对线性过滤后的密度进行非线性过滤，得到最终过滤密度；基于最终过滤密度，建立拓扑优化结果。本发明通过非线性映射方法对筋条高度进行过滤，能够达到自由控制加筋高度的目的，最终能够得到具有良好刚度传递性能的变高度加筋的结构形式。
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