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龙图腾网获悉中国航发四川燃气涡轮研究院申请的专利一种空心风扇叶片及其设计方法和系统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：CN119557992B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-17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：202411144166.0，技术领域涉及：G06F30/17；该发明授权一种空心风扇叶片及其设计方法和系统是由田伟;张少平;伏宇;刘砚飞;张学宝;郭会明;钟燕;刘达伟;张东哲;张航设计研发完成，并于2024-08-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种空心风扇叶片及其设计方法和系统在说明书摘要公布了：本发明涉及风扇叶片设计技术领域，公开了一种空心风扇叶片及其设计方法和系统，利用待分析工况下的风扇静子可调叶片的进气边和排气边的气动载荷、温度载荷以及振动载荷数据作为工况载荷，进行风扇静子可调叶片优化区拓扑优化；优化过程中调节优化区域的人工伪密度，获得优化区拓扑优化构型，最终从优化区拓扑优化构型中选择风扇静子可调叶片满足一阶固有频率最大，且在待分析工况下的柔顺度最小的拓扑优化构型为风扇静子可调叶片设计区拓扑结构，对所述拓扑结构添加辅助支撑，形成空心结构的风扇静子可调叶片优化区的骨架结构。可在保证强度和刚度的基础上，显著降低叶片重量，且能确保叶尖最大位移以及振动基频满足设计要求。

本发明授权一种空心风扇叶片及其设计方法和系统在权利要求书中公布了：1.一种空心风扇叶片设计方法，其特征在于，包括： 根据风扇静子可调叶片的气动造型结果，建立实心结构的风扇静子可调叶片的三维实体几何模型； 将所述三维实体几何模型沿叶片径向长度方向向内偏置叶片径向长度的1%～6%，且每个叶型截面向内偏置叶型截面最大厚度的5%～15%后，偏置曲面合围形成的区域确定为优化区； 试验获得风扇静子可调叶片在待分析工况下风扇静子可调叶片的进气边和排气边的气动载荷、温度载荷以及振动载荷数据；通过模态分析获得风扇静子可调叶片在待分析工况下的固有阵型和相对振动应力分布；所述待分析工况下的气动载荷、温度载荷以及振动载荷的确定方法包括：分别对风扇静子可调叶片进行最大转速工况、最大热负荷工况和最大气动负荷工况下的单一工况拓扑优化设计，得到每个单一工况下的柔顺度，对每个工况下的柔顺度取倒数，并对柔顺度的倒数进行归一化处理得到对应工况的权重系数；根据每个工况的气动载荷、温度载荷和振动载荷以及对应的权重系数，分别进行加权获得待分析工况对应的气动载荷、温度载荷以及振动载荷； 根据风扇静子可调叶片的设计要求，设置优化区的拓扑优化约束条件，在风扇静子可调叶片的三维模型上施加待分析工况下的气动载荷、温度载荷以及振动载荷，并调节优化区域的人工伪密度，获得优化区拓扑优化构型；其中风扇静子可调叶片的进气边和排气边上的气动载荷和温度载荷根据风扇静子可调叶片的进气边和排气边的气动载荷、温度载荷数据获得，进气边和排气边之间位置的气动载荷和温度载荷由插值获得；最大振动应力节点处的振动载荷为待分析工况最大振动应力节点的振动载荷数据的1.5倍，其余节点的振动载荷为该位置振动应力相对于最大振动应力比值与最大振动应力节点处的振动载荷的积； 从优化区拓扑优化构型中选择风扇静子可调叶片满足一阶固有频率最大，且在待分析工况下的柔顺度最小的拓扑优化构型为风扇静子可调叶片设计区拓扑结构，对所述拓扑结构添加辅助支撑，形成空心结构的风扇静子可调叶片优化区的骨架结构。

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