叶身_参考网

基于增材制造技术的空心涡轮叶片精准成形控制

凝固收缩，修正了叶身外型面，完成了叶片CAD模型重构。基于光固化快速精铸技术，快速制作了一体化铸型，并完成了叶片浇注实验。对补偿前后叶片叶身外型面偏差进行统计可知，叶身主要部位偏差明显降低，尾缘偏差由−0.335 mm降低至−0.136 mm，前缘偏差由−0.246 mm降低至−0.111 mm，验证了该技术在叶片型面精度控制方面的有效性。实现了涡轮叶片型面精度的有效控制，为高精度空心涡轮叶片的快速制造提供了新的途径。空心涡轮叶片；光固化成形；陶瓷铸型；反

精密成形工程 2023年11期2023-11-21

基于高参数均匀性的叶片曲面光顺造型方法*

给定叶片前后缘和叶身交点过渡部分的中弧线和厚度分布的各阶导数来保证截面轮廓线曲率连续。周承号等[15]对点云数据进行数据处理，并对数据进行了流场的数据模拟，完成了涡轮叶片的曲面造型。黄攀[16]基于叶片二维翼型及三维叶片泛函集成表达理论,利用NURBS 节点控制向量构建了风力机叶片曲面模型。上述研究中依旧存在一些问题，具体表现在：（1）通常将每层截面轮廓线作为整体来进行优化，生成的整张封闭曲面往往需要在调整数据点位置时，同时控制其逼近精度，导致算法异常复杂

航空制造技术 2023年3期2023-02-18

锻造参数对GH4169 叶片成形及组织的影响

至精锻(等温锻、叶身无余量锻造)等近净成形方向发展。随着“两机”专项及“十四五”规划的实施，航空发动机及燃气轮机的发展面临井喷发展的历史性机遇，而叶片在航空发动机及燃气轮机结构中因面临工况恶劣及批量较大等因素，叶片锻件的生产进度及交付质量面临着很大的难题。国外商用发动机已经开始大量采用精锻工艺生产叶片，国内具备成熟批量生产航空发动机及燃气轮机叶片锻件的厂家为数不多，国内锻造企业在传统叶片锻件生产工艺方面多数采用电液锤、空气锤进行制坯和模锻，不仅难以保证叶片

锻造与冲压 2022年23期2022-12-23

航空发动机叶片脉动分步精密电解加工方法研究*

构，其型面扭曲、叶身超薄、进排气边缘曲率变化剧烈，且材料多为镍基高温合金、钛合金等难切削材料，加之其制造精度和表面质量要求极高，这些特点给制造带来巨大挑战。使用传统切削方法加工此类零部件时常常存在问题，如加工应力、微裂纹和刀具磨损等[3–5]。此外，整体叶盘叶栅通道窄、开敞性差等因素也制约了传统切削方法的效率和经济性。电解加工是基于电化学溶解原理，借助于成型的工具电极，将工件按照一定的形状和尺寸加工成形的一种非常规加工方法[6]，具有许多独特的优点，例如可

航空制造技术 2022年17期2022-09-20

两种型壳温度对DD9单晶涡轮叶片凝固组织的影响

叶片，叶片主要由叶身与榫头两部分组成，典型截面位置如图1所示。在单晶涡轮叶片铸造过程中，通过改变上下加热体的温度控制型壳温度，保温温度分别控制为1500 ℃和1540 ℃，保持其他凝固工艺参数不变。用劳埃法测定DD9单晶涡轮叶片晶体取向，单晶涡轮叶片的[001]生长方向与主应力轴的偏离均小于10°。表1 DD9合金的名义成分(质量分数/%)[1]Table 1 Nominal composition of DD9 alloy(mass fraction/%

材料工程 2022年7期2022-07-18

Mar M247合金透平叶片异常组织分析及原因讨论

其结构包括叶根、叶身及叶顶，在对叶片截面组织检测时，发现叶顶和叶身交接处有异常组织出现，这个部位属于叶片的关键部位，为了找出异常组织出现的原因，解决实际工程问题并提出工艺改进，借助光学显微镜和电子显微镜检测，结合数值模拟对这种异常组织形貌特征、位置分布及产生原因进行了分析。1 试样制备与方法通过熔模精密铸造方法成型燃机透平叶片，并对异常组织区域进行解剖制样，取得的切割试样共2件，长40 mm，厚5 mm，解剖部位如图1所示。图中显示的截面1紧贴叶顶截面，是

东方汽轮机 2021年3期2021-12-30

压气机叶片型面精密数控铣加工技术运用分析

度为121mm，叶身型面部分长度为77.85mm，弦宽在26mm到27mm之间，截面的最大长度为2.22mm。弱钢性叶片加工的最大特点是切削散热性比较差，在使用的过程中刀具磨损速度比较快，加上受叶片刚性不足的影响，在加工进排气边附近型面的时候会出现欠切的效应，加工的过程中也容易出现较大的加工变形，叶身型面位置度、扭转公差保证起来十分困难。在加工的过程中要求叶身被控制在5mm范围内，型面的基本轮廓公差为0.06mm，型面其他部分轮廓度公差为0.12mm，在加

科学与信息化 2021年26期2021-12-22

GH4169合金叶片叶身表面白条纹分析

时，发现多批叶片叶身表面存在白条纹，为此我们系统地研究了叶片叶身表面白条纹形成的原因，并分析了白条纹对叶片疲劳寿命的影响。2 检测2.1 宏观及显微镜检查该叶片叶身表面的白条纹均沿叶身纵向呈线性分布，与灰褐色基体分界明显。在三维视频显微镜下将白条纹放大观察，白条纹区域晶粒相对基体较为粗大，局部呈现金属光泽，在基体位置也可见弥散分布的白点，如图1所示。图1 试验叶片叶身白条纹宏观特征沿白亮状条纹所在平面磨制金相试样，在光学显微镜下观察，叶身基体及白条纹区域均

金属加工(热加工) 2021年11期2021-11-25

风电叶片新型防雷设计的仿真和试验研究

使用叶尖接闪器、叶身接闪器、引下线等设备和方法，并采用仿真和试验相结合的方法，实现了叶片综合雷电防护的优化设计和验证。1 叶片新型防雷设计针对风力机叶片的雷击情况已有很多研究，风电场雷击统计数据和有关的理论计算均表明，超过95%的雷击落点集中在叶尖5m区域[2]，[7]～[9]。因此，本文重点研究叶尖6m区域内的防雷设计。叶片叶尖的防雷设计如图1所示。防雷系统由叶尖接闪器、叶身接闪器、引下线、连接结构和绝缘装置等构成。图1 叶尖防雷系统的设计Fig.1 T

可再生能源 2021年6期2021-06-19

航空发动机压气机叶片黑斑的形成原因分析

加工时，发现叶片叶身局部位置出现表面黑斑，对叶身表面进行打磨后重新化铣，其黑斑仍存在。为研究叶片黑斑的形成原因，规避叶片使用的安全隐患，现针对叶身表面的黑斑形成原因进行分析。1 宏观分析对产生黑斑的叶片进行宏观检查，叶片的黑斑位于叶身中部，其中叶盆侧黑斑尺寸约为3mm×3mm，与之对应的背侧黑斑尺寸约为1.5mm×1.5mm，如图1所示。在体视显微镜下观察，叶片的黑斑位置未见开口特征。图1 叶片黑斑形貌2 微观分析在叶片黑斑位置和正常位置取样进行金相检查，

工程技术研究 2021年5期2021-04-15

动力涡轮工作叶片与导向叶片振动疲劳性能差异分析

片进行荧光检查，叶身部位除疲劳试验产生的裂纹外未发现超标缺陷，而裂纹多产生于进排气边且靠近“叶根”位置，如图1 所示。图1 叶片裂纹荧光显示对叶片表面进行腐蚀，检查叶片晶粒度。工作叶片叶身经细晶处理，叶身表面晶粒细小均匀，晶粒度小于1 级；叶身中部（浇口处）、叶冠和榫头处晶粒较粗大，晶粒度为5 级。导向叶片表面未经细晶处理，晶粒明显粗大，晶粒度为5 级或5 级以上。此外，工作叶片和导向叶片叶身进排气边均存在横向的柱状晶区，如图2 所示。图2 叶片表面晶粒度

航空发动机 2020年6期2021-01-12

某型燃机透平第一级动叶蠕变持久强度有限元分析

划分网格[1]。叶身网格划分以六面体网格为主，部分金字塔形网格过渡，叶根网格全部使用六面体网格，叶身和叶根连接部分使用四面体和金字塔形网格过渡。划分完成后,整体网格数量为214 878，其中六面体网格数量为171 962，金字塔形网格数量为5813，四面体网格数量为37 103。叶片的网格模型如图1所示，其中图1(a)为可从外部观察到的网格模型，图1(b)为观察不到的内部流道肋网格，叶片的这种矩阵肋流道设计可以使叶身温度分布更加均匀，同时也提高了结构设计和

机械工程师 2020年12期2020-12-23

DD6单晶叶片的γ′相演化

，抽拉过程中随着叶身尺寸的逐步增大以及温度梯度的逐渐减小，叶片横截面铸态γ′相尺寸会随生长方向增大，因此选取典型截面位置分析γ′相演化规律。对DD6单晶叶片的典型截面位置P1～P3沿叶身的横截面线切割成试块，各截面观察位置如图1箭头所示，对试块进行磨抛制备金相试样。同样叶身截面和榫头截面也采用相同方法制备试样，其中叶身截面选取P2截面位置，榫头截面选取位置如图1所示。采用100mL H2O+80mL HCl+25g CuSO4+5mL H2SO4配制的化学

航空材料学报 2020年6期2020-12-07

六点定位原理在发动机叶片夹具设计中的应用

榫头较小及榫头与叶身相对位置误差等问题，在最后加工步骤之前有时无法以榫头为基准进行加工。所以能够不使用榫头，直接依据叶身部分余量，快速高效地确定叶片的新加工基准显的尤为重要。传统的叶片基准确定方法包括机械夹紧法、浇注合金法和线切割法，这些方法都需要对叶片本身进行二次加工，加工过程繁琐并容易造成对叶片毛坯难以逆转的改动。因此需要设计专用的叶片夹具来满足确定叶片新基准的需求。2 叶片的工艺分析叶片的工艺分析主要依据于叶片的结构要素与现阶段工艺水平和能力，毛料制

机械设计与制造 2020年4期2020-04-28

汽轮机低压扭叶片强度和振动的可靠性分析*

性分析汽轮机叶片叶身的静应力由3部分组成，即σst=σct+σcb+σsb(其中：σct—离心拉应力；σcb—离心弯应力；σsb—汽流弯应力)。首先通过流场分析，获得叶身的压力场分布，并将压力场结果赋到叶身表面；同时对叶片施加转速，获得叶身应力场分布。本研究在CFX19.0中，对低压叶片级进行气动分析，设置入口和出口边界条件。低压级叶片气动场分布如图2所示。图2 低压级叶片气动场分布图2中，透平进口蒸汽总压2 bar，进口总温130 ℃，水蒸气干度0.99

机电工程 2020年1期2020-03-04

六自由度机器人叶片剖光研究

叶片汽轮机叶片由叶身和叶根组成，如图2所示。叶身部分由进气边、出气边、叶盆边、叶背边组成。叶片可以根据截面的形状分成两类。图2（a）所示的叶片上任意点的叶身截面均相同，图2（b）所示的叶片上叶身截面随位置变化。在变截面的叶片中，截面之间存在着扭转。其半精加工的零件由四轴或五轴加工中心完成，然后精加工抛光。叶片的典型材料有1Cr13、2Cr13、2Cr12MoV等[6-7]。图2 汽轮机叶片及机构2.2 抛光过程进给运动汽轮机叶片抛光进给运动的方向和坐标系如

机械工程师 2020年2期2020-03-02

基于拓扑优化的曲边轮廓锯齿叶冠结构设计

于叶冠结构调整对叶身造成的附加扭矩及弯矩。1.2 叶冠轮廓拓扑优化叶冠的3维结构（带部分叶身）如图1所示，相邻叶冠的接触面如图2所示（图中黑色部分）。根据上述切除原则，基于ANSYS Work-bench的拓扑优化，锯齿冠拓扑优化区域如图3所示。从图中可见，黑色部分为锯齿冠轴向2个端面拓扑优化区域，得到优化后（静强度计算时给出具体载荷和约束）的叶冠如图4所示。拓扑优化得到的叶冠边界是3维的复杂曲线，考虑到叶冠实际制造与加工情况，这里采用2维切除线切除，边界

航空发动机 2019年4期2019-09-17

叶身型线轮廓度评定方法研究

域原则[3]进行叶身型线的轮廓度误差评定,但实现叶身型线最小条件比较困难[4]。在评定过程中有两个核心问题需要解决:实测点所对应理论轮廓的最近点计算;如何统一实测基准与设计基准。对于第一个问题,一般对理论型线采用样条函数进行拟合,对拟合的理论型线采用分割逼近[5]的方法转换为点与点的搜索。对于第二个即基准统一的问题,本质是刚性变换求解的问题,目前求解此问题主要有两种方法:第一种方法是采用进化算法求解变换参数,第二种方法是采用二维最近点迭代算法(ICP)进行

西安交通大学学报 2019年8期2019-08-22

高压压气机转子叶片加工燕尾榫头定位装置设计∗∗

形[1]。动叶由叶身、缘板和榫头组成(如图1所示)，叶身为窄长薄壁型且具有复杂的空间曲面，榫头有轴向燕尾型、环形燕尾型、圆弧形燕尾型等多种结构。轴向燕尾榫头通常用于高压压气机前几级转子中，它承受载荷的榫头面积大，能承受交大的离心载荷。整体式叶片的榫头与叶身型面有一定的相对扭转和偏移，与轮盘通过榫槽相连接，主要使发动机流入的空气增加动能，进而提高航空发动机的热力循环效率和有效推力。所以他们都是在高转速下工作，惯性负荷很大，叶片根部承受的交变负荷极大，应力变化

制造技术与机床 2019年2期2019-03-06

复杂结构单晶涡轮叶片气膜孔制孔质量控制及改进研究

柱加强换热，同时叶身有复杂空间分布的气膜孔，这给叶片的设计和加工提出了更高的要求。为了满足高性能要求，气动设计希望涡轮叶片具有理想复杂的外形；为了降低工作状态下的叶片基体温度，冷却设计希望根据流道燃气温度分布情况，采用最高效的复杂冷却形式，使叶片温度场分布情况最佳；强度设计希望叶片接近等强度状态，材料得到最有效率的利用；工艺希望有宽松的制造工艺条件，提高成品率。然而各设计专业的要求是相互矛盾的，需要综合考虑各种要求进行工程设计，寻求各方都能满足要求的工程设

装备制造技术 2018年6期2018-08-04

钛铝低压涡轮叶片熔模铸造精确成形及冶金缺陷分析

：2#和4#叶片叶身断裂，2#叶片叶身排气边存在1 cm2的欠铸，1#叶片叶身局部区域有皮下气孔，叶片叶冠封严槽内出现不同程度的表面夹渣，叶片表面存在铸瘤。通过对1#和3#叶片的X射线检验结果表明，1#叶片叶身与辅助阶梯浇道连接部位存在孔径5 mm左右的缩孔缺陷。图2 铸造叶片实物照片Fig.2 Photo of cast blade图3 叶片断裂截面照片Fig.3 Photo of fracture section2#和4#叶片的叶身开裂断口形貌见图3，

精密成形工程 2018年3期2018-05-24

基于Deform-3D的叶片转接R的研究分析

量倒圆曲面，其中叶身与叶根、叶冠的曲面连接处转接R的设计难度大、几何精度要求高，且其造型质量的好坏对叶片性能参数、模具寿命、成品制造质量有很大的影响。同时，叶片成型的质量要求较高，凭借现场经验难以全面考量锻造成型的质量，而通过数值模拟叶片成型过程则可以预知成型缺陷、分析成型质量[4-6]。随着对叶片成型质量要求的提高，转接R结构对叶片质量和性能的影响不容忽视，本文采用NURBS曲线构造转接R曲面，运用Deform-3D对转接R处的锻造性能进行分析，对叶片转

机械设计与制造工程 2018年1期2018-02-08

小小的树叶

详。它昔日健壮的叶身，早已像暮年老人一般脆弱，一点小的颤动，便能带走它留给世界的最后一丝痕迹；它那昔日油绿的色彩业已不复存在，只剩下干枯暗哑的黄色皮肤；那苍劲纵横的叶脉，也成为了一道道伤疤似的白痕，叫人感叹。蓦地，一阵悠长的金风从远处吹来，我不禁打了一个寒战，而树上的树叶，又迎向风，在空中战栗，但我却不经意间看见了叶后那一根根枝条，柔弱的娇体在风颤抖，命运却不如树叶般凄惨，大抵是树叶宽大的叶身挡住了风，得以幸免。我心中倏地闪过一道灵光，至此时，才明白——春

唐山文学 2017年10期2017-11-25

基于UG的风扇叶片反造型设计方法

扇发动机风扇叶片叶身的中弧面参数化模型和有限元参数化模型，并进行仿真分析。利用壳单元进行分析，对生成的NX Nastran输入输出文件进行数据处理，完成有限元模型的反向迭代过程。该过程能够获得叶片结构的预变形，使得到的叶片模型在外载荷和边界约束条件下，得到与原始模型相互重合的叶片模型。UG参数化建模；叶片中弧面模型；实体壳单元；高级仿真分析；NX Nastran文件1 引言在涡轮风扇发动机中，涡轮风扇能为涡扇发动机提供80%的外涵推力[1]。风扇叶片的结构

漳州职业技术学院学报 2017年3期2017-11-16

燃气轮机透平动叶异型曲面喷涂程序开发研究

微积分原理将异型叶身曲面剪截分成16个小部分，用联动计算、轨迹修正、外轴转角修正等优化方法，编制出透平动叶片叶身的喷涂程序。最后，用挂样方法验证喷涂程序，喷涂结果显示涂层厚度在0.11~0.15 mm，非常均匀，证实了编制程序的可喷涂性。RobotStudio离线编程软件，透平动叶，机器人，涂层Abstract：The article uses RobotStudio software to solve the problem of uniformity

东方汽轮机 2017年3期2017-10-12

B50A789第1级静子叶片裂纹缺陷分析

导致终锻结束时在叶身形成折叠裂纹缺陷。同时通过对试验过程中锻造工艺调整，采用分料卡子对过渡区分料或进行打磨来保证转角半径圆滑过渡，可有效避免叶片表面折叠和裂纹缺陷的形成。压气机叶片；裂纹；锻造折叠；有限元模拟；啃伤0 引言压气机叶片是燃气轮机的重要部件，起着能量转换的关键作用。某型压气机所有IGV及前三级动静叶片均采用B50A789材料。从成分特点来看，B50A789钢类似于17-4PH合金结构钢，属于沉淀硬化型马氏体不锈钢，主要通过富铜相的时效强化和钼、

失效分析与预防 2017年3期2017-09-12

重型燃机涡轮空心叶片定向凝固数值模拟

拉速度。而动叶片叶身壁厚尺寸较小，散热较快，可以适当地提高其抽拉速度。为了获得不同部位的最优抽拉速度，模拟工作分为两步:第一步，研究匀速抽拉下的凝固过程，抽拉速度分别是2 mm/min、4 mm/ min、6 mm/min、8 mm/min；第二步，根据第一步的模拟结果，研究变速抽拉下的凝固过程。2.1 固液前沿变化2.1.1 匀速抽拉不同抽拉速度下，固液界面形态随凝固率的变化如图2所示。可以看到，在叶身下半段，由于距离水冷铜盘较近，自上而下的热传导是主要

东方汽轮机 2017年2期2017-07-10

风电叶片防雷测试

弧击入试验分别在叶身接闪器和叶尖接闪器上完成，目标是注入3500库伦以上的电荷。测试波形为30kA的震荡电流波形叠加100至300库仑的直流波形。试验次数根据每次实际注入的电荷量的不同而不同，约13至15次（图5）。表2 初始先导附着测试试验次数表3 扫略通道附着测试试验次数叶身接闪器电弧注入试验共进行14次（图6），总共注入3632 C的电荷量。叶尖接闪器的电弧注入试验如图7所示。在测试中，电极分别放置在接闪器上方的6个位置。试验共进行15次，总共注入3

风能 2017年1期2017-05-15

外物损伤压气机叶片损伤容限分析

初始裂纹分别位于叶身中部、叶身前缘和叶身后缘，叶片实体模型如图7所示。叶片材料为TC4，其密度4.44×103kg/m3，弹性模量109 GPa，泊松比0.334，断裂韧度73.5 MN/m3/2。Paris公式参数C=5.25×10-8，m=2.85。叶片加载转速38 000 r/min，卸载转速0 r/min。叶身表面裂纹从1.5 mm深扩展至3.1 mm深时，裂纹尖端应力强度因子达到断裂韧度，裂纹扩展寿命10 065周。叶身前缘裂纹从初始1.5 mm

燃气涡轮试验与研究 2017年1期2017-04-12

压气机叶片型面精密数控铣加工技术应用研究

工的变形，实现了叶身型面的精密铣削加工，对型面采用毡轮修光去除铣削痕迹后，经过3坐标、小半径投影仪等设备的测量，进、排气边转接圆角的形状和型面轮廓度、位置度各项要求的加工质量得到了质的提升，其合格率由20%提高到75%以上，加工效率和刀具耐用度提高1倍以上，使叶身型面精密铣削技术具备了精品叶片批量生产的工程化应用技术基础。叶片；型面；压气机；进排气边；精密加工；数控铣；航空发动机0　引言叶片是航空发动机的关键零件，种类多、数量大、型面复杂、几何精度要求高。

航空发动机 2016年4期2016-10-25

发动机风扇转子叶片叶身裂纹分析

动机风扇转子叶片叶身裂纹分析刘博志，佟文伟，邱丰，伊峰
（中航工业沈阳发动机设计研究所，沈阳 110015）发动机风扇转子叶片叶身中部区域过早产生一条裂纹。通过对故障叶片进行外观检查、断口分析、表面检查、材质分析等试验手段，确定了故障叶片裂纹性质及开裂机理。结果表明:故障风扇转子叶片裂纹为起源于叶身中部叶背侧亚表面的高周疲劳裂纹；裂纹疲劳源区附近基体组织不均匀，且存在较多的长条状初生α相，降低了叶片的疲劳性能，是导致该叶片叶身中部过早开裂的主要影响因素。改

失效分析与预防 2016年1期2016-09-08

GH4033涡轮叶片服役1600h后的显微组织及力学性能评价

不高于700℃。叶身各部位持久性能及维氏硬度与榫头部位相当，均符合航空工业标准HB/Z 91—1985要求，因而判断该叶片仍可以继续使用。研究结果对低γ′相体积分数的变形高温合金航空发动机涡轮叶片的服役安全评价具有指导意义。GH4033合金；涡轮叶片；服役评价；显微组织；持久性能涡轮叶片是飞机发动机最重要的部件之一，长时间处于不均匀高温条件下服役，同时承受复杂的机械载荷，气动载荷和热载荷的联合作用[1]。在正常服役情况下，叶片损伤主要由蠕变过程产生，涡轮叶

材料工程 2016年6期2016-08-16

高温合金转子叶片挤压制坯工艺研究

现设备能力不足、叶身厚度值超差、叶身进排气边缘撕裂等问题，经分析发现，挤压预锻坯叶身大部分截面积过大，导致终锻时需压缩变形的金属过多，变形量过大，超出材料自身塑性变形范围。通过重新设计挤压模具，合理调整了叶身及定位凸台部位的截面积，挤压出的预锻坯较好地满足了终锻变形需求，获得了尺寸合格、组织性能优良的叶片锻件。一种转子叶片材料为GH4169合金，该类叶片是航空发动机高压压气机的重要转动部件，在研制该叶片精锻毛坯（如图1所示）的过程中，摒弃了传统的挤杆＋镦头

锻造与冲压 2016年15期2016-06-19

铜叶片精锻工艺研究

的锻造，其预锻件叶身也应存在一定扭角，防止由于叶身和榫头之间的剪切变形导致折纹的产生。采用摔子进行拔长能够有效避免棒材心部开裂。复杂锻件的校正，其型面复杂的部分应处于下模，方便锻件定位，避免折纹的发生。叶片是航空发动机中重要的能量转换装置，长期在巨大的气体负荷、质量负荷和温度负荷下工作。目前航空发动机朝着大推力、高推重比、高效率和长寿命的方向发展，对压气机的增压比、涡轮前燃气温度提出了更高的要求。据报道，目前美国新一代涡扇发动机的压气机增压比已经达到了30

锻造与冲压 2016年15期2016-06-19

UG/Open Grip在叶片锻件工艺余块自动化设计中的应用

繁重。一般叶片由叶身、叶根与叶冠三部分组成，叶片锻件的设计主要包括叶身、叶冠与叶根的设计［3］。由于锻造工艺要求，叶片需要在叶身与叶根、叶冠连接处添加工艺余块进行过渡，所以在设计过程中，设计人员除对叶身设计投入主要的精力与时间外，工艺余块的设计同样需要大量繁琐的工作。UG是一款功能强大、操作简单的CAD/CAM软件，它具有良好的开放性，并提供了强大的二次开发接口，同时提供了Open Grip开发工具与API二次开发接口，在叶片的造型与加工方面发挥了巨大作用

机械制造 2015年10期2015-11-24

压气机静子有限元建模简化方法及验证

具有叶型形状的“叶身”和叶身以外的“基体”部分。叶身外形由若干规定剖面上的1组离散点确定，叶型的叶背与叶盆型线在前、后缘以圆弧、椭圆或特定曲线连接。实心叶片叶身的建模简化如图1所示。叶身较为平直，各截面重心连线可取为1条直线（即x 轴），沿x 向略有扭转，叶片厚度是变化的。叶身自上而下由8个规定的叶型截面沿x 轴扫略而成。叶型截面最大厚度Cmax、弦长L 自上而下逐渐减小，中弧线最大高度h 先减小后增大，在截面5处最小。叶片用点焊的方式与整流器外环和内环连

航空发动机 2015年6期2015-11-19

基于UG的汽轮机叶片CAD系统二次开发

般可分为由叶顶、叶身和叶根三部分。叶身部分型面相对较复杂，设计时需将型值点数据去噪优化后生成若干条样条曲线，再由这些样条曲线拟合成曲面［2］。然而，型值点数据处理这种机械性重复劳动确实耗时耗力，且容易出错，企业设计人员对此也经常抱怨，查错纠错等工作也会降低企业的工作效率。根据某叶片厂家压缩产品设计周期，提高前期设计效率的实际需要，在UG软件中编写一套高效的汽轮机叶片CAD系统便有了一定的意义。汽轮机叶片是一种小批量、多品种的产品［3］，其叶身按截面形状可分

组合机床与自动化加工技术 2015年1期2015-11-03

透平叶片变切削力加工参数研究*

施以恒定切削力，叶身极易产生较大的变形而导致让刀现象，因此，对于提高透平叶片的加工精度，叶片自身的变刚性特点是个不可忽略的重要因素。一般机械加工中的刚性是指系统刚性，包括机床、刀具、叶片本身和夹具刚性等。目前企业主要是通过机床选型、刀具选用、采用叶片专用夹具和增加辅助支撑等方法来提高透平叶片加工中的系统刚性［1-6］，从而提高透平叶片的加工精度。而通过研究透平叶片自身变刚性来提高透平叶片的加工精度的研究还很不足，因此迫切需要对铣削加工过程中透平叶片自身结构

组合机床与自动化加工技术 2015年2期2015-11-02

提高空心叶片铸型精度的光固化原型内腔结构设计方法

限元模拟，确定了叶身和榫根部位分别采用0.7 mm和0.9 mm的内腔结构尺寸。采用工业CT及逆向精度分析比较了分区域内腔结构设计前后铸型的精度变化，结果表明：分区域内腔结构设计方法降低了凝胶注模过程中原型榫根部分的静压力变形，有效改善了铸型的整体精度，避免了脱脂过程中铸型开裂，可制备出精度高、结构完整的大尺寸叶片陶瓷铸型。光固化成形；内腔结构设计；叶片陶瓷铸型；涡轮叶片空心涡轮叶片是航空发动机、燃气轮机的关键部件之一。目前，制造叶片主要采用熔模铸造方法，

电加工与模具 2015年6期2015-10-31

模锻铝合金叶片表面粗晶数值模拟及分析

形量15.8%、叶身变形量0，压弯件小轴变形量5.7%、大轴变形量17.1%和叶身变形量0的结果相吻合。根据生产经验，锻铝和硬铝很容易产生粗晶，主要分布在锻件变形程度小而尺寸较厚的部位、变形程度大、变形激烈的区域以及飞边附近。产生大晶粒的原因除了由于变形程度过小（落入临界变形区）或变形程度过大和变形激烈不均匀所引起的之外，加热次数过多、加热温度过高及终锻温度太低也会产生大晶粒。同时铝叶片表面粗晶的产生也有可能是原材料带来的，但锻造成形模拟不考虑原材料的原因

锻造与冲压 2015年23期2015-06-22

基于桥接线的涡轮叶片尾缘劈缝建模方法研究*

，如果尾缘劈缝与叶身内形连接处出现不光顺问题，在实际工作中会增加内冷气体流阻。从几何建模角度，尾缘劈缝是在叶身尾缘处沿积叠轴方向的分段槽，各分段槽与叶身内形曲面光滑连接；以“反阴为阳”的特点体现在叶身内形上是一个与叶身内形光滑连接的长条状实体。在这里将该长条实体称为劈缝实体。所以，尾缘劈缝建模的关键是如何生成劈缝实体，并与叶身内形光滑连接。尾缘劈缝的设计是设计人员根据经验多次反复迭代、协调和折衷的过程。设计繁琐且工作量大，直接影响整个涡轮叶片的设计周期。利

航空制造技术 2015年3期2015-05-30

某航空发动机压气机整流叶片锻造工艺研究

一般的叶片是通过叶身型面和榫头内侧面来确定基准，以便于叶片的锻造成形、测量以及加工，而该叶片只有叶身，缺少榫头进行纵向定位，因此在锻造过程中叶片纵向尺寸误差较大，且测量不便，后续加工困难。该叶片叶身型面复杂，横截面面积分布不均匀，其中最大截面的面积与最小截面的面积相差近1倍，且叶身型面无序扭转，在锻造过程中易因金属流动过快而导致折叠问题。叶片叶身纵向存在曲线波动，且波动幅度较大，在锻造过程中圆形坯料易因振动而产生滚动，从而导致局部未充满的问题发生。该叶片的

机械工程师 2014年12期2014-12-23

复合弯扭涡轮叶片尾缝的快速建模

个尾缝需适应该处叶身的弯扭状况，为自由曲面特征;②所有尾缝沿曲线排列;③尾缝成组分布，不同组之间的高度和间距不同.图1 涡轮叶片主要冷却结构图2 直叶片与弯扭叶片以上特点使得复合弯扭叶片设计中，手动创建尾缝特征人机交互繁杂，效率低下，同时也不利于实现叶片的自动迭代优化过程.为提高建模效率，许多研究者对涡轮叶片及其冷却结构的快速建模技术进行了探讨:1)宋玉旺等［4］利用特征造型和参数化建模技术开发了涡轮叶片的快速建模系统;朱谦等［5］提出了基于引导线和最小能

北京航空航天大学学报 2014年1期2014-12-19

TC4钛合金叶片终锻成形过程仿真

形量达到20%，叶身变形量达到60%，见图1所示。图1 预锻件利用Pro/E的三维造型功能建立终锻叶片模型(见图2)，再通过Pro/E的模具模块制造命令，将之前创建好的终锻几何模型作为参考元件，选择合适的分型面，并分别创建终锻叶片上下模具(见图3)，并保存为.STL格式，以备deform3D调用。图2 叶片图3 叶片终锻上、下模具2 叶片终锻模拟前处理Deform是专门用于金属精密塑性成形的数值模拟软件，不但可以分析平面问题和轴对称问题的塑性变形，还能分析

沈阳理工大学学报 2014年2期2014-05-08

涡轮叶片程序设计

的关键技术，给出叶身造型的关键步骤。涡轮；导向叶片；程序设计；建模；UG；数据库引言：叶片在工程中的应用较广泛，如用在航空发动机及汽轮机上。因叶片型面是空间复杂曲面，设计工作量大、效率低，所以对叶片的参数化设计问题进行了探讨。根据航空发动机涡轮气冷叶片的结构特点，提出了叶片参数化建模的特征分类形式，并利用特征造型技术开发叶片的参数化设计系统；构造了叶片三维实体。设计者进行叶片参数化造型程序开发时所采用的软件平台各不相同。因为UG提供了丰富的应用程序接口（A

经济技术协作信息 2014年14期2014-04-21

叶片随形注胶夹具设计研究

题目前，多数叶片叶身型面通过精锻已经能达到精度要求，叶片只需机械加工榫头和叶身进排气边缘。传统夹具大多采用对榫头部分装夹来进行加工，叶片榫头相对于叶身部分小得多，这样“以小定大”的装夹方式，放大了加工误差，增加了加工难度，精度不易保证。同时，由于叶片材料难加工，切削力大，叶身易产生变形，使加工精度难以保证。2 随形注胶夹具的结构和工艺针对精锻叶片传统夹具存在的问题，设计制造了一种新型随形注胶夹具。结构如图1 所示。主夹板5 和副夹板6 后端合围形成用于装夹

机械工程师 2014年10期2014-04-16

CAD/CAM 技术在汽轮机叶片设计与加工中的研究与应用*

构特点叶片一般由叶身、叶根和叶顶三部分组成。叶身是叶片的工作部分，相邻叶片的叶型部分之间构成气流通道，蒸汽通过时将动能转换成机械能。叶身由背弧、进气边圆角、出气边圆角、内弧、叶根圆角和叶顶圆角组成，如图2 所示。叶身由一组平行截面型线组成的空间曲面，截面型线组成如图3 所示［4-5］。按叶型部分横截面的变化规律，叶片可以分为等截面直叶片、变截面直叶片、扭叶片和弯扭叶片等。图1 汽轮机叶片CAD/CAM 系统流程图2 汽轮机叶片结构组成图3 汽轮机叶片截面型

组合机床与自动化加工技术 2013年5期2013-12-23

钛合金双安装板静子叶片精锻成形工艺优化

锻工艺所锻叶片的叶身型面余量很小，单面余量仅有0.3 mm左右，甚至直接按零件叶身型面尺寸锻造，叶身型面厚度很薄，尤其叶片进排气边缘厚度已不足1 mm，叶身的变形非常剧烈，容易形成由拉长晶粒组成的变形织构和“应变线”，组织均匀性较差，给叶片的性能带来不利影响。低压第二级静子叶片属于双安装板结构，是压气机叶片中较为复杂的一种类型，其安装板部位横截面积与叶身部位横截面积相差悬殊，且叶身两头都带安装板，叶片的锻造成形相当困难，需采取顶锻制坯。由于叶片锻件安装板的

材料科学与工艺 2013年4期2013-09-16

多学科设计优化方法在燃气轮机设计中的应用

s为优化目标，以叶身最高温度Tmax、叶身平均温度Taver、叶尖最大位移dmax和叶身最大应力σmax为可靠性约束。设定需要达到的可靠度为0.95(β=1.645)。采用雷-菲法对最终优化结果进行可靠性分析。根据试验设计建立优化目标和约束的 Kriging近似模型，通过多学科分析更新近似模型，提高精度。优化模型：min Ploss确定性优化与RBMDO结果如表1所示，结果表明，叶尖最大位移、叶身最高温度和叶身平均温度的可靠度达到了99.24% 、99.9

船电技术 2013年7期2013-06-08

500元灼伤消防队长

消防大队原大队长叶身强，却利用消防审核、验收、检查等消防行政执法的权力，收受重点消防单位贿赂，为他人谋取利益，不但引发消防安全隐患，更是影响了消防干警的形象。在屡次的消防救火中奋不顾身的他，没有被烈火烧伤，却是自己跳入了职务犯罪的火坑。现年40岁的叶身强出生在江西广丰一个贫寒的农村家庭，1990年高中毕业之后，穿上军装来到了部队。在二十多年的军旅生涯中，练就了一身过硬的消防基本功，在一次次消防救火中，圆满完成了各项任务，赢得了部队首长、广大群众的信任，先后

检察风云·预防职务犯罪 2013年2期2013-04-23

汽轮机低压转子——叶根超声波探伤技术

对所有叶片来说，叶身（叶片工作部分）是共有的，可以作为主扫查面，覆盖大部分检查范围。2.3 相控阵超声波检查（PAUT）通过叶身、中间体凸台和叶根端面仔细操纵超声波传感器（探头），就可以实现轴向扫查覆盖叶根。为了以最有效的综合方式扫查关键检查区域，采用了相控阵超声波探伤技术（PAUT）。为了充分利用PAUTR能力优势，需要以积极重复的方式将传感器非常精确地定位在确定的、可重复的待检表面上。这是所面临的最大挑战，因为对现场的汽轮机面言，只能接近叶片出汽侧的叶

机械工程师 2013年3期2013-04-17

涡轮叶片参数化结构设计平台的开发

涡轮叶片由叶冠、叶身、下缘板、伸根和榫头等5大几何特征组成，如图1所示.其中：叶冠、下缘板、伸根和榫头的三维实体均可由形状固定的二维截面沿一根导引线运动扫描得到，而叶身实体建模则需要从型值点坐标文件中读取其叶盆截面线、叶背截面线、前缘和后缘的点云数据.如果采用完全程序控制的方法来完成涡轮叶片的参数化设计，叶冠、下缘板、伸根、榫头部分虽然形状规整，但是包含大量的尺寸及几何特征，需要浪费大量的设计时间进行程序编制，拉长了设计周期，效率低下.如果采用基于三维模板

华侨大学学报（自然科学版） 2012年4期2012-12-27

某型发动机涡轮叶片的蠕变寿命分析

、叶根叶背叶尖、叶身应力最大点进行考核计算。主要使用的软件包括：UG（建立实体模型）、Hypermesh（对模型进行网格划分）以及ANSYS（进行仿真模拟计算）。有限元分析过程流程如图1所示。图1 有限元分析流程2 涡轮叶片的有限元分析2.1 有限元模型首先利用UG软件建立某型航空发动机涡轮叶片部件的几何模型。根据分析问题的需要，对叶片模型采用一定的简化措施。研究过程中，重点考察叶身部分负载情况，对榫头和轮盘榫槽间的摩擦力不做关注，对榫槽部位做简化处理，忽

装备制造技术 2012年6期2012-12-21

水轮机叶片模拟件的锻造成形工艺研究

多，叶片的榫头和叶身连接处出现凸台，叶身的前端出现缺肉。图1 叶片坯料形状和尺寸图2 Q235钢锻件2.2 传统锻造工艺有限元分析用三维有限元模拟软件3D-DEFORM对以上成形过程进行了有限元分析。整个成形过程设置为等温过程，上下模和坯料的温度设定为500oC。热摩擦系数设定为0.3。利用热模拟试验机GLEEBLE-1500在500oC对 Q235作热压缩实验(应变ξ=0.7，应变速率=0.1,0.01,0.001)，建立了相应的本构关系，导入DEFOR

大电机技术 2012年3期2012-07-02

基于引导线的涡轮气冷叶片伸根建模方法

为3个主要部分:叶身、缘板和榫头，如图2所示.叶身和榫头之间的过渡段称为伸根.其外表面是一张光滑曲面，内部有通道连接叶身内腔和榫头内腔，进行结构设计时通道在指定高度上需满足给定的截面面积要求以控制冷气的流速和流量.伸根段设计是设计人员根据经验多次反复迭代、协调和折衷的过程，设计繁琐工作量大，直接影响整个涡轮叶片设计周期.利用参数化建模方法进行伸根段过渡曲面构造，可以有效的提高设计效率和设计质量.图1 涡轮叶片内腔结构示意图图2 涡轮叶片文献［2］针对航空发

北京航空航天大学学报 2012年8期2012-03-19

基于特征的汽轮机叶片参数化设计软件

面、叶冠、冠面和叶身5个特征，而叶身又可以分成背弧曲面、进汽边圆弧曲面、内弧曲面和出汽边圆弧曲面4个特征.软件可根据用户输入的叶片参数，对各个特征分别造型，生成可用于开发叶片专用加工软件的叶片三维模型.仿真结果表明:用该方法生成的叶片模型，可分别对叶身的不同部分赋以不同的切削速度和进给量，从而避免过切.基于特征的叶片参数化模型可为叶片加工提供实用的基础模型.汽轮机叶片;特征;参数化;软件目前，叶片的设计加工软件主要有通用软件和专用软件两类.通用的商品化CA

哈尔滨工业大学学报 2010年5期2010-07-18

某机单晶叶片综合测量研究

测量该叶片的9个叶身型面、8个通道点尺寸、5个截面的bf尺寸及检查榫头端面窗口的对称平面对于基准A偏移不大于0.15。因此要保证叶片定位稳定的前提下，测具要留出足够大空间，供给叶片测量机构。型面测具的结构按照叶身的结构和技术条件的不同而各不同。如图1图1叶身型面样板通过传递系统，能保证工作样板误差在±0.02mm的范围内，型面测具的误差在±0.01mm的范围内。测具有两种状态：动态、静态，由插销控制。动态是在该测具上要体现叶片截面扭转公差±30'，S2、S

中国新技术新产品 2010年21期2010-05-07