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龙图腾网恭喜南京航空航天大学申请的专利一种盘轴一体式整体叶盘结构疲劳寿命分析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：CN114139276B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-21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：202111300361.4，技术领域涉及：G06F30/15；该发明授权一种盘轴一体式整体叶盘结构疲劳寿命分析方法是由孙志刚;贺嘉威;宋迎东;李亚松;牛序铭设计研发完成，并于2021-11-04向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种盘轴一体式整体叶盘结构疲劳寿命分析方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种盘轴一体式整体叶盘结构疲劳寿命分析方法，步骤为：通过仿真分析方法得到盘轴一体式整体叶盘结构的危险部位、应力分布和应力梯度分布；进行标准光滑试样、标准缺口试样疲劳试验以及常温、高温材料静拉伸试验，并结合仿真分析结果和影响因素修正方法，得到考虑平均应力、应力梯度、温度等影响因素的材料应力‑疲劳寿命关系；进而通过结构疲劳寿命分析方法进行疲劳损伤累积，获得盘轴一体式整体叶盘结构的疲劳寿命。本发明将试验结果、仿真分析与传统疲劳分析方法相结合，简单直观，步骤清晰，适用性强。利用本发明可以保证空气涡轮起动机和航空发动机的寿命要求，并为类似复杂工作构件设计制造提供充分的、科学的寿命考核依据。

本发明授权一种盘轴一体式整体叶盘结构疲劳寿命分析方法在权利要求书中公布了：1.一种盘轴一体式整体叶盘结构疲劳寿命分析方法，其特征在于：包括以下步骤：1建立盘轴一体式整体叶盘结构三维模型，并进行有限元应力应变分析，获得盘轴一体式整体叶盘结构的危险部位、应力分布和应力梯度分布；具体步骤为：11建立盘轴一体式整体叶盘结构三维模型，通过ANSYS有限元软件对该模型进行有限元分析，包括：①材料属性与单元类型赋予，②构件建模与网格划分，③应力应变数据分析；12基于步骤11的有限元分析结果，确定整体叶盘结构的危险部位，并提取危险部位附近小范围内节点的坐标数据和应力应变数据，并根据下式计算危险点处的应力梯度； 其中，σij为应力张量，xk为k方向的长度，i,j,k表示坐标系方向；2对盘轴一体式整体叶盘结构所用材料开展标准光滑试样疲劳试验，获得相应材料的应力比-应力幅值-疲劳寿命关系，对一般载荷与疲劳寿命进行平均应力修正，获得应力幅值-应力均值-疲劳寿命关系；具体步骤为：21开展叶盘材料的标准光滑试验件在不同应力比下的应力疲劳寿命实验，每种应力比下分别开展三种应力等级疲劳寿命试验，每个应力等级分别进行三次试验，取其平均值作为此应力等级所对应的疲劳寿命；22分别对试验结果进行数据拟合，得到不同应力比下的应力幅值-疲劳寿命关系：fR,S,Nf＝0其中，R为应力比，S为应力幅值，Nf为疲劳寿命；23根据步骤22的数据拟合结果得到的材料应力-疲劳寿命关系绘制材料的等寿命曲线，根据等寿命曲线对一般载荷与疲劳寿命进行平均应力修正，获得应力幅值-应力均值-疲劳寿命关系：fSa,Sm,Nf＝0其中，Sa为应力幅值，Sm为应力均值，Nf为疲劳寿命；3对盘轴一体式整体叶盘结构所用的材料开展标准缺口试样疲劳试验，获得相应材料的缺口系数-应力-疲劳寿命关系，结合步骤1得到的应力梯度分布，对步骤2得到的应力幅值-应力均值-疲劳寿命关系进行应力梯度修正，获得应力幅-应力均值-应力梯度-疲劳寿命关系；具体步骤为：31开展叶盘材料在不同应力比的标准缺口试验件的应力疲劳寿命试验，每种应力比下开展不同缺口系数的标准缺口试验件疲劳寿命试验，其中分别开展三种应力等级疲劳寿命试验，每个应力等级开展三次试验，取其平均值作为此应力等级所对应的疲劳寿命，根据试验结果得到不同应力比下，不同缺口系数的材料应力-疲劳寿命关系；32分别对试验结果进行数据拟合，得到不同应力比下的缺口系数-应力幅-疲劳寿命关系：fKt,Sa,Sm,Nf＝0其中，Kt为缺口系数，Sa为应力幅值，Sm为应力均值，Nf为疲劳寿命；33引入应力梯度影响系数α、应力梯度影响指数β，根据步骤31和步骤32得到的试验结果，对步骤2得到的叶盘材料应力-疲劳寿命曲线进行应力梯度修正： 其中，Sa和Sa′分别为标准光滑试验件疲劳寿命Nf和由标准缺口试验件疲劳寿命插值的最大应力梯度为ηmax条件下疲劳寿命N′f下的应力幅值；由此，获得应力幅值-平均应力-应力梯度-疲劳寿命关系；fSa,Sm,α,β,ηmax,Nf＝0其中，Sa为应力幅值，Sm为应力均值，α为应力梯度影响系数、β为应力梯度影响指数，ηmax为最大应力梯度，Nf为疲劳寿命；4对盘轴一体式整体叶盘结构所用材料开展常温、高温下的标准试样静拉伸试验，结合试验结果，对步骤3得到的应力幅值-应力均值-应力梯度-疲劳寿命关系进行温度修正，获得综合考虑平均应力、应力梯度和温度影响的材料应力-疲劳寿命关系；具体步骤为：41对盘轴一体式整体叶盘所用的材料分别开展常温、高温条件下的静拉伸试验，得到材料在两种温度下应力-应变关系曲线；42通过材料在两种温度下的拉伸应力-应变曲线对比，引入温度修正系数μ和温度修正指数ν对步骤3中得到应力幅值-平均应力-应力梯度-疲劳寿命关系进行温度修正： 其中，Sa和Sa′分别为常温、高温标准光滑试验件相同应变幅值εa,εa′下的应力幅值；由此获得综合考虑平均应力、应力梯度和温度影响的材料应力-疲劳寿命关系：fSa,Sm,α,β,ηmax,μ,ν,Nf＝0其中，Sa为应力幅值，Sm为应力均值，α为应力梯度影响系数、β为应力梯度影响指数，ηmax为最大应力梯度，μ为温度修正系数，ν为温度修正指数，Nf为疲劳寿命；5基于步骤4获得的材料应力-疲劳寿命关系，结合构件疲劳寿命分析方法进行疲劳损伤累积，获得盘轴一体式整体叶盘结构的疲劳寿命。

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