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龍圖騰網恭喜南京航空航天大學申請的專利一種盤軸一體式整體葉盤結構疲勞壽命分析方法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：CN114139276B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-03-21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：202111300361.4，技術領域涉及：G06F30/15；該發明授權一種盤軸一體式整體葉盤結構疲勞壽命分析方法是由孫志剛;賀嘉威;宋迎東;李亞松;牛序銘設計研發完成，并于2021-11-04向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種盤軸一體式整體葉盤結構疲勞壽命分析方法在說明書摘要公布了：本發明公開了一種盤軸一體式整體葉盤結構疲勞壽命分析方法，步驟為：通過仿真分析方法得到盤軸一體式整體葉盤結構的危險部位、應力分布和應力梯度分布；進行標準光滑試樣、標準缺口試樣疲勞試驗以及常溫、高溫材料靜拉伸試驗，并結合仿真分析結果和影響因素修正方法，得到考慮平均應力、應力梯度、溫度等影響因素的材料應力?疲勞壽命關系；進而通過結構疲勞壽命分析方法進行疲勞損傷累積，獲得盤軸一體式整體葉盤結構的疲勞壽命。本發明將試驗結果、仿真分析與傳統疲勞分析方法相結合，簡單直觀，步驟清晰，適用性強。利用本發明可以保證空氣渦輪起動機和航空發動機的壽命要求，并為類似復雜工作構件設計制造提供充分的、科學的壽命考核依據。

本發明授權一種盤軸一體式整體葉盤結構疲勞壽命分析方法在權利要求書中公布了：1.一種盤軸一體式整體葉盤結構疲勞壽命分析方法，其特征在于：包括以下步驟：1建立盤軸一體式整體葉盤結構三維模型，并進行有限元應力應變分析，獲得盤軸一體式整體葉盤結構的危險部位、應力分布和應力梯度分布；具體步驟為：11建立盤軸一體式整體葉盤結構三維模型，通過ANSYS有限元軟件對該模型進行有限元分析，包括：①材料屬性與單元類型賦予，②構件建模與網格劃分，③應力應變數據分析；12基于步驟11的有限元分析結果，確定整體葉盤結構的危險部位，并提取危險部位附近小范圍內節點的坐標數據和應力應變數據，并根據下式計算危險點處的應力梯度； 其中，σij為應力張量，xk為k方向的長度，i,j,k表示坐標系方向；2對盤軸一體式整體葉盤結構所用材料開展標準光滑試樣疲勞試驗，獲得相應材料的應力比-應力幅值-疲勞壽命關系，對一般載荷與疲勞壽命進行平均應力修正，獲得應力幅值-應力均值-疲勞壽命關系；具體步驟為：21開展葉盤材料的標準光滑試驗件在不同應力比下的應力疲勞壽命實驗，每種應力比下分別開展三種應力等級疲勞壽命試驗，每個應力等級分別進行三次試驗，取其平均值作為此應力等級所對應的疲勞壽命；22分別對試驗結果進行數據擬合，得到不同應力比下的應力幅值-疲勞壽命關系：fR,S,Nf＝0其中，R為應力比，S為應力幅值，Nf為疲勞壽命；23根據步驟22的數據擬合結果得到的材料應力-疲勞壽命關系繪制材料的等壽命曲線，根據等壽命曲線對一般載荷與疲勞壽命進行平均應力修正，獲得應力幅值-應力均值-疲勞壽命關系：fSa,Sm,Nf＝0其中，Sa為應力幅值，Sm為應力均值，Nf為疲勞壽命；3對盤軸一體式整體葉盤結構所用的材料開展標準缺口試樣疲勞試驗，獲得相應材料的缺口系數-應力-疲勞壽命關系，結合步驟1得到的應力梯度分布，對步驟2得到的應力幅值-應力均值-疲勞壽命關系進行應力梯度修正，獲得應力幅-應力均值-應力梯度-疲勞壽命關系；具體步驟為：31開展葉盤材料在不同應力比的標準缺口試驗件的應力疲勞壽命試驗，每種應力比下開展不同缺口系數的標準缺口試驗件疲勞壽命試驗，其中分別開展三種應力等級疲勞壽命試驗，每個應力等級開展三次試驗，取其平均值作為此應力等級所對應的疲勞壽命，根據試驗結果得到不同應力比下，不同缺口系數的材料應力-疲勞壽命關系；32分別對試驗結果進行數據擬合，得到不同應力比下的缺口系數-應力幅-疲勞壽命關系：fKt,Sa,Sm,Nf＝0其中，Kt為缺口系數，Sa為應力幅值，Sm為應力均值，Nf為疲勞壽命；33引入應力梯度影響系數α、應力梯度影響指數β，根據步驟31和步驟32得到的試驗結果，對步驟2得到的葉盤材料應力-疲勞壽命曲線進行應力梯度修正： 其中，Sa和Sa′分別為標準光滑試驗件疲勞壽命Nf和由標準缺口試驗件疲勞壽命插值的最大應力梯度為ηmax條件下疲勞壽命N′f下的應力幅值；由此，獲得應力幅值-平均應力-應力梯度-疲勞壽命關系；fSa,Sm,α,β,ηmax,Nf＝0其中，Sa為應力幅值，Sm為應力均值，α為應力梯度影響系數、β為應力梯度影響指數，ηmax為最大應力梯度，Nf為疲勞壽命；4對盤軸一體式整體葉盤結構所用材料開展常溫、高溫下的標準試樣靜拉伸試驗，結合試驗結果，對步驟3得到的應力幅值-應力均值-應力梯度-疲勞壽命關系進行溫度修正，獲得綜合考慮平均應力、應力梯度和溫度影響的材料應力-疲勞壽命關系；具體步驟為：41對盤軸一體式整體葉盤所用的材料分別開展常溫、高溫條件下的靜拉伸試驗，得到材料在兩種溫度下應力-應變關系曲線；42通過材料在兩種溫度下的拉伸應力-應變曲線對比，引入溫度修正系數μ和溫度修正指數ν對步驟3中得到應力幅值-平均應力-應力梯度-疲勞壽命關系進行溫度修正： 其中，Sa和Sa′分別為常溫、高溫標準光滑試驗件相同應變幅值εa,εa′下的應力幅值；由此獲得綜合考慮平均應力、應力梯度和溫度影響的材料應力-疲勞壽命關系：fSa,Sm,α,β,ηmax,μ,ν,Nf＝0其中，Sa為應力幅值，Sm為應力均值，α為應力梯度影響系數、β為應力梯度影響指數，ηmax為最大應力梯度，μ為溫度修正系數，ν為溫度修正指數，Nf為疲勞壽命；5基于步驟4獲得的材料應力-疲勞壽命關系，結合構件疲勞壽命分析方法進行疲勞損傷累積，獲得盤軸一體式整體葉盤結構的疲勞壽命。

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