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申请/专利权人：中国航发沈阳发动机研究所

摘要：本申请提供了一种基于多目标优化的航空发动机轮盘配重块设计方法，所述方法包括：确定所述配重块的关键设计参数，所述关键设计参数包括配重块设计域径向高度和、配重块轴向长度、配重块前端面轴向质心、配重块轴向质心、配重块初始域轴向质心、初始域径向质心、初始设计域顶面与发动机旋转轴距离、配重块周向宽度、初始设计域顶面面积、配重块平均半径和周向偏移量；构建包括所述关键设计参数的配重块多目标优化数学模型；根据所述数学模型对所述配重块的结构参数进行优化，得到所述配重块的结构参数。

主权项：1.一种基于多目标优化的航空发动机轮盘配重块设计方法，其特征在于，所述方法包括：确定所述配重块的关键设计参数，基于重量矩和弯矩等效原理，在设计配重块时，将所述配重块的结构分为初始域和设计域，所述初始域与真实叶片的榫头结构保持一致，用于保证配重块与轮盘榫槽的装配性以模拟真实叶片的榫头质量分布；所述设计域分为矩形区域和三角形区域，通过改变设计域的参数来实现配重块质量、质心的调整以模拟真实叶片的叶身质量分布从而确定关键设计参数，所述关键设计参数包括配重块设计域径向高度h1和h2、配重块轴向长度l、配重块前端面轴向质心Xs、配重块轴向质心Xc、配重块初始域轴向质心X0、初始域径向质心Z0、初始设计域顶面与发动机旋转轴距离Zs、配重块周向宽度w、初始设计域顶面面积S0、配重块平均半径r和周向偏移量a；构建包括所述关键设计参数的配重块多目标优化数学模型，所述数学模型为： 式中：σk,p为配重块作用下主考核部位的应力；σk,b为叶片作用下主考核部位的应力；σi,p为配重块作用下第i个次考核部位的应力；σi,b为叶片作用下第i个次考核部位的应力；λ为配重块的重量矩放大系数；r为配重块的平均半径；N为叶片数量；w为配重块周向宽度；a为周向偏移量；Vp为配重块体积；Zp为配重块径向质心；Vb为叶片体积；Zb为叶片径向质心配重块设计域矩形区域径向高度h1和三角形区域径向高度h2满足： 其中，D、E、F为无量纲参数，有： 式中，V0为初始域体积；Z0为初始域径向质心；l为配重块轴向长度；Xs为配重块前端面轴向质心；Xc为配重块轴向质心；X0为初始设计域轴向质心；S0为初始设计域顶面面积；Zs为初始设计域顶面与发动机旋转轴距离；Vb为叶片体积；Zb为叶片径向质心；λ为配重块的重量矩放大系数；ξ为叶片密度配重块密度；所述配重块设计域矩形区域径向高度h1和三角形区域径向高度h2通过真实叶片的径向重量矩等于配重块初始域径向重量矩、设计域中的矩形区域径向重量矩与设计域中的三角形区域径向重量矩之和以及配重块与叶片对榫头喉部弯矩的等效原理得到，包括： 根据所述数学模型对所述配重块的结构参数进行优化，得到所述配重块的结构参数。

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