(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210788129.8 (22)申请日 2022.07.05 (71)申请人 中国航发湖南动力机 械研究所 地址 412002 湖南省株洲市董家塅高科园 中国航发动研所 (72)发明人 郭天才　邓旺群　刘文魁　许炼　 陈亚农　黄臻荣　夏清　文华　 (74)专利代理 机构 北京知联天下知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11594 专利代理师 孔凡梅 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 一种轮盘破裂转速的验证方法和系统 (57)摘要 本发明公开了一种轮盘破裂转速的验证方 法和系统， 其中， 所述方法包括对待检测涡轮盘 进行光弹性冻结破裂试验， 获取待检测涡轮盘的 破裂转速； 根据破裂转速换算公式， 将待检测涡 轮盘的破裂转速转化为原型材料的待检测涡轮 盘的破裂转速； 将原型材料的待检测涡轮盘的破 裂转速与常规方式破裂转速计算结果进行比较， 验证所述常规方式破裂转速计算结果是否准确； 本发明利用环氧树脂的过渡态模拟原型的弹塑 态， 提出了将待测模型的破裂转速转换为真实试 验件的转换公 式， 为模型破裂试验进入工程应用 奠定了条件， 本发明的经济成本比采用真实轮盘 试验件进行破裂试验验证的成本要低得多， 方便 推广使用。 权利要求书3页 说明书8页 附图1页 CN 115329533 A 2022.11.11 CN 115329533 A 1.一种轮 盘破裂转速的验证方法， 其特 征在于， 所述方法具体包括如下步骤： 对待检测涡轮 盘进行光弹性冻结破裂试验， 获取待检测涡轮 盘的破裂转速； 根据破裂转速换算公式， 将待检测 涡轮盘的破裂转速转化为原型材料的待检测 涡轮盘 的破裂转速； 将原型材料的待检测 涡轮盘的破裂转速与常规方式破裂转速计算结果进行比较， 验证 所述常规方式破裂转速计算结果是否准确。 2.根据权利要求1所述验证方法， 其特征在于， 所述对待检测涡轮盘进行光弹性冻结破 裂试验， 获取待检测涡轮 盘的破裂转速的步骤具体包括： 根据待检测涡轮 盘结构， 按照1： 1的尺寸比例建立 一次设计模型； 对所述设计模型进行修改和等效处 理， 建立二次设计模型； 根据二次设计模型制作环氧树脂材 料的待测模型； 预设温控条件， 对待测模型进行安装及温控处 理； 对所述待测模型进行旋转破裂试验， 获取待检测涡轮 盘的破裂转速N模 型 断裂。 3.根据权利要求2所述验证方法， 其特征在于， 所述对所述待测模型进行旋转破裂试验 具体包括如下步骤： 对待测模型进行一次旋转破裂试验； 其中， 试验转速从无级加载直至所述待测模型产 生破裂； 所述待测模型破裂时， 获取待检测涡轮 盘的破裂转速N模 型 断裂。 4.根据权利要求3所述验证方法， 其特征在于， 所述试验转速从无级加载直至所述待测 模型产生破裂还 包括： 预设预计破裂转速， 当所述试验转速超过预计破裂转速20％仍然没有破裂或低于预计 破裂转速80％就发生破裂， 中止试验； 检查一次旋转破裂试验步骤是否有误； 若有误， 则对有误的一次旋转破裂试验步骤进行修改， 重新进行一次旋转破裂试验并 重复所述检查 一次旋转破裂试验步骤是否有误的步骤； 若无误， 则进行二次旋转破裂试验； 当二次旋转破裂试验获得的破裂转速和一 次旋转破裂试验获得的破裂转速误差在8％ 范围内时， 判断常规方式破裂转速计算结果 不准确； 其中， 所述预计破裂转速的取值 为常规方式破裂转速计算结果。 5.根据权利要求1－4任一项所述验证方法， 其特征在于， 所述根据破裂转速换算公式， 将待检测涡轮盘的破裂转速转化为原型材料的待检测涡轮盘的破裂转速的步骤之前还包 括以下步骤： 选用已定型涡轮盘作为研究对象， 所述已定型涡轮盘与待检测 涡轮盘具有相同的原型 材料； 对所述研究对象进行 试验以获取计算模型的相关参数； 并将所述相关参数代入计算模型获取 所述研究对象的修 正系数X修 正系 数； 其中， 所述计算模型为：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115329533 A 2所述相关参数包括原型材料制作的已定型涡轮盘的实际破裂转速、 原型材料制作的已 定型涡轮盘断裂时的拉伸载荷L定型原型断裂、 光弹性材料制作的已定型涡轮盘断裂时的拉伸载 荷L定 型模 型 断裂和光弹性材 料制作的已定型涡轮 盘断裂时的破裂转速N定 型模 型 断裂。 6.根据权利要求5所述验证方法， 其特征在于， 所述根据破裂转速换算公式， 将待检测 涡轮盘的破裂转速转 化为原型材料的待检测涡轮 盘的破裂转速的步骤具体包括： 制作拉伸模型， 所述拉伸模型包括原型 材料拉伸模型和光弹性材 料拉伸模型； 制作旋转模型， 所述旋转模型为光弹性材料按照相似原 理制作的与待检测涡轮盘的原 型结构相同的光弹性模型； 对拉伸模型进行拉伸试验， 分别获取所述原型材料拉伸模型和光弹性材料拉伸模型的 断裂载荷； 对所述光弹性模型进行旋转试验， 获取 所述光弹性模型断裂时的破裂转速； 根据破裂转速换算公式计算待检测涡轮 盘的破裂转速 。 7.根据权利要求6所述验证方法， 其特 征在于， 所述破裂转速换算公式为： 其中， L原型断裂为原型材料拉伸模型断裂时的拉伸载荷； L模型断裂为光弹性材料拉伸模型断 裂时的拉伸载荷； N模型 断裂为光弹性模型断裂时的破裂转速； N原为转换成原型材料的待检测涡 轮盘的破裂转速 。 8.根据权利要求7所述验证方法， 其特征在于， 所述的将待检测 涡轮盘的破裂转速与常 规方式破裂转速计算结果进行比较， 验证所述常规方式破裂转速计算结果是否准确具体包 括如下步骤： 根据常规方式计算待检测涡轮 盘的破裂转速N待测 实物； 根据破裂转速N待测 实物设置破裂转速范围； 若N原超出所述破裂转速范围， 判断常规方式获得的待检测涡轮盘的破裂转速计算结果 不准确； 否则， 判断常规方式获得的待检测涡轮 盘的破裂转速计算结果 准确； 其中， 所述破裂转速范围为(1 ±10％)N待测 实物。 9.一种轮 盘破裂转速的验证系统， 其特 征在于， 所述系统包括： 光弹性冻结破裂试验设备， 用于对待检测涡轮盘进行光弹性冻结破裂试验， 获取待检 测涡轮盘的破裂转速； 计算中心， 用于获取所述待检测涡轮盘的破裂转速， 并根据破裂转速换算公式， 将待检 测涡轮盘的破裂转速转 化为原型材料的待检测涡轮 盘的破裂转速； 验证中心， 用于将原型材料的待检测 涡轮盘的破裂转速与常规方式破裂转速计算结果 进行比较， 验证所述常规方式破裂转速计算结果是否准确。 10.根据权利要求9所述的轮盘破裂转速的验证系统， 其特征在于， 所述光弹性冻结破权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115329533 A 3