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公开(公告)号:CN115309208B
公开(公告)日:2023-07-21
申请号:CN202211079255.2
申请日:2022-09-05
Applicant: 北京航空航天大学 , 四川德翔科创仪器有限公司
IPC: G05D23/20
Abstract: 本发明提供一种涡轮叶片温度‑应力任意相位角加载自动修正算法。其使用的控制器现场可编程逻辑门阵列(FieldProgrammableGateArray
,FPGA)发送多通道波形命令,调节幅值和相位;同时可采集力、位移、变形、温度数据进行反馈计算。本发明预设幅值、相位误差范围,通过传感器与控制器对力/位移/变形以及温度波形的幅值、相位进行采集,判断幅值与相位是否在误差范围内,如在误差范围内则输出空的修正指令,如不在误差范围内则自动计算误差步长与方向(以采集数值大于预设数值为误差正方向,采集数值小于预设数值为误差负方向),得到幅值与相位的修正指令。最后将修正指令分别输出至温控器与伺服阀,完成误差修正。-
公开(公告)号:CN115203845A
公开(公告)日:2022-10-18
申请号:CN202210820248.7
申请日:2022-07-13
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/23 , G06T17/20 , G06F111/04 , G06F111/10 , G06F119/08
Abstract: 本发明涉及一种基于多物理场耦合仿真优化的涡轮叶片非均匀温度场调试方法,步骤为:(1)建立涡轮叶片三维模型,根据涡轮叶片温度考核要求,确定叶片外壁工作温度范围;(2)对电磁线圈进行参数化建模,分析线圈几何参数灵敏度,选取设计变量;(3)对设计变量抽样,计算每组抽样点下叶片考核截面考核点的外壁温度,重复计算,由全部抽样点及模拟结果生成代理模型;(4)在满足考核点温度范围要求的参数组内选取与危险点考核温度误差最小的参数组,作为电磁线圈设计参数;(5)利用步骤(4)参数通过3D打印技术制作电磁线圈。本发明节省大量试验成本、提高试验操作安全性、提高试验效率。
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公开(公告)号:CN115346098A
公开(公告)日:2022-11-15
申请号:CN202210886070.6
申请日:2022-07-26
Applicant: 北京航空航天大学
Abstract: 本发明涉及一种基于卷积神经网络的多晶体塑性有限元本构模型参数获取方法,包括(1)将晶体塑性有限元模拟和材料力学试验得到的应力应变响应矩阵通过归一化转化为应力‑应变矩阵训练图像集与应力‑应变矩阵预测图像集;(2)借助卷积神经网络对图像特征的识别能力,建立应力‑应变矩阵训练图像集与多晶体塑性有限元本构模型参数间的回归关系,得到训练后的卷积神经网络;(3)将应力‑应变矩阵预测图像集输入训练后的卷积神经网络,得到材料力学试验应力应变响应对应的多晶体塑性有限元本构模型参数。本发明提高了预测精度,且能应用于数据量更大的循环拉伸、循环拉压等多种试验数据的模型参数获取。
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公开(公告)号:CN114861317A
公开(公告)日:2022-08-05
申请号:CN202210527387.0
申请日:2022-05-16
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: G06F30/15 , G06F30/23 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及一种单晶涡轮叶片下缘板倒角部位低周疲劳模拟件设计方法,步骤为:(1)针对叶片下缘板倒角部位,提取形状、尺寸特征参数;(2)在保证危险部位几何相同的条件下,初步设计模拟件形状;(3)使得模拟件危险部位与真实叶片下缘板倒角部位典型位置沿危险路径方向的最大Schmid应力幅值大小在临界距离范围内保持一致;(4)基于有限元仿真确定模拟件考核段与夹持段的偏心距离;(5)模拟件加工工艺与真实涡轮叶片相同,其微观组织应与考核部位尽量保持一致,考虑到叶片第二晶向不确定性的影响,模拟件应涵盖至少6种不同第二晶向;(6)涡轮叶片外表面通常带有涂层,模拟件外表面需要采用相同工艺喷涂相同牌号涂层。
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公开(公告)号:CN114861317B
公开(公告)日:2024-08-16
申请号:CN202210527387.0
申请日:2022-05-16
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: G06F30/15 , G06F30/23 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及一种单晶涡轮叶片下缘板倒角部位低周疲劳模拟件设计方法,步骤为:(1)针对叶片下缘板倒角部位,提取形状、尺寸特征参数;(2)在保证危险部位几何相同的条件下,初步设计模拟件形状;(3)使得模拟件危险部位与真实叶片下缘板倒角部位典型位置沿危险路径方向的最大Schmid应力幅值大小在临界距离范围内保持一致;(4)基于有限元仿真确定模拟件考核段与夹持段的偏心距离;(5)模拟件加工工艺与真实涡轮叶片相同,其微观组织应与考核部位尽量保持一致,考虑到叶片第二晶向不确定性的影响,模拟件应涵盖至少6种不同第二晶向;(6)涡轮叶片外表面通常带有涂层,模拟件外表面需要采用相同工艺喷涂相同牌号涂层。
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公开(公告)号:CN115420481B
公开(公告)日:2024-06-11
申请号:CN202210895505.3
申请日:2022-07-26
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: G01M13/00 , G01M15/14 , G01M15/02 , G01K13/00 , G06F30/17 , G06F30/23 , G06F119/02 , G06F119/14 , G06F119/08
Abstract: 本发明涉及一种航空发动机涡轮叶片热机械疲劳壁厚方向非均匀温度场调试方法,包括(1)对涡轮叶片三维建模,根据涡轮叶片温度考核要求,确定涡轮叶片的内外壁非均匀温度分布;(2)在有限元软件中对涡轮叶片进行传热分析,设置外壁面温度场,不断调试通过涡轮叶片的通气流量,使得内壁面温度场满足考核要求;(3)制造涡轮叶片,进行试验前的叶片装夹和温度控制系统的准备;(4)在疲劳机上开展试验,加热子系统控制外壁面温度,冷却子系统控制内壁面温度,热电偶监测考核温度,验证(2)中确定的冷却气流量是否满足要求。本发明将有限元计算的方法考虑到壁厚方向温度场调试中,弥补了相关研究不足。
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公开(公告)号:CN114861356A
公开(公告)日:2022-08-05
申请号:CN202210526990.7
申请日:2022-05-16
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/23 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及一种单晶涡轮叶片扰流柱部位热机械疲劳模拟件设计方法,步骤为:(1)基于外场服役、试车试验或有限元仿真确定单晶涡轮叶片最危险的扰流柱;(2)针对最危险的扰流柱,提取形状、尺寸特征参数,如扰流柱直径、倒角大小、壁厚等;(3)在保证危险部位几何相同/相似的条件下,初步设计模拟件形状;(4)通过调整、优化模拟件的尺寸,使得模拟件危险部位最大Schmid应力幅值在危险路径方向临界距离范围内与真实叶片扰流柱危险部位一致;(5)模拟件加工工艺与真实涡轮叶片相同,其微观组织与考核部位尽量保持一致,考虑到叶片第二晶向不确定性的,模拟件应涵盖至少6种不同第二晶向,最大与最小第二晶向之差不小于40°。
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公开(公告)号:CN114861316A
公开(公告)日:2022-08-05
申请号:CN202210527350.8
申请日:2022-05-16
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: G06F30/15 , G06F30/23 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及一种航空发动机涡轮叶片前缘蠕变模拟件设计方法,步骤为:(1)获取涡轮叶片的几何模型、工况条件以及材料参数;(2)建立涡轮叶片有限元蠕变分析模型,计算前缘蠕变危险部位,确定危险截面,获取危险部位蠕变应变和蠕变应变率分布数据;(3)提取危险部位几何特征作为模拟件形状初步设计的依据,并以等厚曲板试样为基本形状,初步设计模拟件;(4)结合初步设计模拟件有限元蠕变分析结果,修正模拟件关键尺寸,以保证模拟件与涡轮叶片前缘危险部位蠕变应变率分布一致,完成模拟件设计。
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公开(公告)号:CN115436032A
公开(公告)日:2022-12-06
申请号:CN202210887356.6
申请日:2022-07-26
Applicant: 北京航空航天大学
Abstract: 本发明涉及一种航空发动机涡轮叶片热机械疲劳考核截面非均匀应力场调试方法,包括(1)确定涡轮叶片三维模型,在计算机软件中建立涡轮叶片夹具三维模型并进行装配,根据涡轮叶片应力场考核要求确定考核截面各考核点应力的范围;(2)确定影响考核截面应力场分布的参数作为变量,抽取初始样本点并计算获得这些样本点的真实响应构建样本库;(3)根据样本库中的样本信息构建变量与响应之间的代理模型,利用代理模型输出最优化的影响考核截面应力场分布的参数;(4)在疲劳试验机上开展试验,调节夹具位置和疲劳试验机载荷,以获得满足要求的试验叶片考核截面应力场。本发明通过在有限元软件中调试确定夹具位置和试验机载荷的办法降低试验成本。
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公开(公告)号:CN115420481A
公开(公告)日:2022-12-02
申请号:CN202210895505.3
申请日:2022-07-26
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: G01M13/00 , G01M15/14 , G01M15/02 , G01K13/00 , G06F30/17 , G06F30/23 , G06F119/02 , G06F119/14 , G06F119/08
Abstract: 本发明涉及一种航空发动机涡轮叶片热机械疲劳壁厚方向非均匀温度场调试方法,包括(1)对涡轮叶片三维建模,根据涡轮叶片温度考核要求,确定涡轮叶片的内外壁非均匀温度分布;(2)在有限元软件中对涡轮叶片进行传热分析,设置外壁面温度场,不断调试通过涡轮叶片的通气流量,使得内壁面温度场满足考核要求;(3)制造涡轮叶片,进行试验前的叶片装夹和温度控制系统的准备;(4)在疲劳机上开展试验,加热子系统控制外壁面温度,冷却子系统控制内壁面温度,热电偶监测考核温度,验证(2)中确定的冷却气流量是否满足要求。本发明将有限元计算的方法考虑到壁厚方向温度场调试中,弥补了相关研究不足。
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