南京航空航天大学;北京航天动力研究所易敏获国家专利权
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龙图腾网获悉南京航空航天大学;北京航天动力研究所申请的专利一种发动机氢涡轮进气壳体焊缝疲劳寿命的评估方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN120277960B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-09发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510714401.1,技术领域涉及:G06F30/23;该发明授权一种发动机氢涡轮进气壳体焊缝疲劳寿命的评估方法是由易敏;刘士杰;马佳媚;连军伟;郭健;李振凯设计研发完成,并于2025-05-30向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种发动机氢涡轮进气壳体焊缝疲劳寿命的评估方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种发动机氢涡轮进气壳体焊缝疲劳寿命的评估方法。首先通过获取焊缝区域的三维特征并结合材料参数,构建涡轮进气壳焊缝有限元模型。在此基础上,通过模态响应分析和随机振动分析,计算结构的传递函数及应力功率谱密度函数,得到基于等效SN曲线准则的随机振动疲劳寿命预测模型,将实验获得的含平均应力的S‑N曲线等效为零平均应力下的S‑N曲线,解决了平均应力对随机振动疲劳寿命分析的干扰问题,显著降低了实验成本与时间。结合多种应力范围概率经验公式,实现了对疲劳寿命的多维度精确预测。
本发明授权一种发动机氢涡轮进气壳体焊缝疲劳寿命的评估方法在权利要求书中公布了:1.一种发动机氢涡轮进气壳体焊缝疲劳寿命的评估方法,其特征在于,包括以下步骤: 步骤1:获取发动机氢涡轮进气壳体焊缝标准试样的焊缝区的结构特征与材料参数,基于获取的结构特征与材料参数建立发动机氢涡轮进气壳体焊缝标准试样的有限元模型,并对发动机氢涡轮进气壳体焊缝标准试样进行疲劳试验,获取S-N曲线;所述获取发动机氢涡轮进气壳体焊缝标准试样的焊缝区的结构特征与材料参数具体步骤为:对发动机氢涡轮进气壳体焊缝标准试样进行打磨抛光、切片取样、CT扫描与力学测试,所述结构特征与材料参数包括三维尺寸、力学特征; 步骤2:基于有限元模型,对发动机氢涡轮进气壳体结构进行频率响应分析,构建发动机氢涡轮进气壳体结构的传递函数;所述频率响应分析包括计算发动机氢涡轮进气壳体结构在不同频率激励下的位移响应、速度响应、加速度响应或应力响应,通过比较频率响应分析前后不同频率下输入的激励信号和相应的响应信号,获取发动机氢涡轮进气壳体结构的传递函数; 步骤3:对疲劳试验获取的S-N曲线进行零平均应力修正; 步骤4:通过传递函数计算发动机氢涡轮进气壳体结构的应力功率谱密度,确定随机振动的振动频率范围,根据振动频率范围确定应力范围概率预测的经验公式,再由修正的S-N曲线结合线性累计损伤理论,建立随机振动疲劳寿命预测模型; 步骤5:根据随机振动疲劳寿命预测模型,对发动机氢涡轮进气壳体焊缝进行寿命预测。
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