中國航發四川燃氣渦輪研究院張國乾獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉中國航發四川燃氣渦輪研究院申請的專利一種轉子連接螺栓的壽命評價方法及系統獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN120449321B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-12發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202510934678.5,技術領域涉及:G06F30/15;該發明授權一種轉子連接螺栓的壽命評價方法及系統是由張國乾;黃維娜;黃翔龍;饒云松;古遠興;沈蓮設計研發完成,并于2025-07-08向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種轉子連接螺栓的壽命評價方法及系統在說明書摘要公布了:本發明涉及航空發動機技術領域,公開了一種轉子連接螺栓的壽命評價方法及系統,通過綜合考慮連接螺栓的應力集中系數以及連接螺栓在工作載荷下螺紋牙名義應力,以及被連接件之間軸向配合端面在標準接觸的條件以及不分離接觸的條件下的載荷情況,以準確識別連接螺栓薄弱部位,更好地指導對連接螺栓的高周疲勞儲備系數的精確分析,從而實現對連接螺栓的高周疲勞壽命的評估。本發明能夠有效避免轉子連接螺栓發生高周疲勞失效的風險,為轉子連接螺栓壽命期內的安全性及可靠性提供支撐。
本發明授權一種轉子連接螺栓的壽命評價方法及系統在權利要求書中公布了:1.一種轉子連接螺栓的壽命評價方法,其特征在于,包括: 構建航空發動機轉子連接部位的被連接件扇塊幾何模型,所述被連接件扇塊幾何模型包括一個連接件,所述連接件包括帶螺紋牙的連接螺栓及與所述連接螺栓配合的螺母; 采用線彈性有限元仿真分析方法對所述被連接件扇塊幾何模型進行仿真分析,得到在初始螺栓預緊力載荷下連接螺栓最大彈性應力,根據連接螺栓最大彈性應力處的螺栓橫截面面積,分析獲得所述螺栓橫截面的名義應力以及連接螺栓的應力集中系數; 在被連接件之間軸向配合端面采用標準接觸的條件下,采用線彈性有限元仿真分析方法對連接螺栓進行工作載荷下的應力分析,得到連接螺栓在工作載荷下的最大彈性應力以及工作載荷下的最大彈性應力對應的節點及節點溫度,以及節點溫度下連接螺栓端面的總軸向支反力載荷; 根據連接螺栓在工作載荷下的最大彈性應力以及所述應力集中系數,分析獲得連接螺栓在工作載荷下螺紋牙名義應力; 在被連接件之間軸向配合端面均采用不分離接觸的條件下,采用線彈性有限元仿真分析方法計算連接螺栓在工作載荷下被連接件安裝邊軸向未張開時的應力情況,并結合所述應力集中系數分析得到連接螺栓在工作載荷下被連接件安裝邊軸向未張開時所述節點名義應力; 根據連接螺栓材料在節點溫度下的拉伸強度、連接螺栓在工作載荷下螺紋牙名義應力,連接螺栓在工作載荷下被連接件安裝邊軸向未張開時所述節點名義應力,以及連接螺栓材料在所述節點溫度下應力比為-1、循環數為107次對應的疲勞強度,分析獲得連接螺栓的高周疲勞儲備系數,若所述高周疲勞儲備系數大于預設系數閾值,則判斷連接螺栓高周疲勞壽命滿足設計要求。
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