一种涡轮盘冷挤压强化孔结构的高低周复合疲劳试验件及设计方法

摘要

一种涡轮盘冷挤压强化孔结构的高低周复合疲劳试验件设计方法，获取带孔涡轮盘的几何模型，对非关键区域进行简化；获取涡轮盘的工况条件以及各工况条件下的材料性能参数；建立带孔轮盘的有限元分析模型，计算获得孔边等效应力最大点以及应力梯度；以带中心孔的平板试件为基本形状，以单轴拉伸加载为基本载荷形式，设计涡轮盘孔结构试验件的考核段，通过调整试验件宽度、微调拉伸载荷大小等方式，使试验件孔边应力集中处的最大应力值和分布符合真实结构的情况；调整试验件的厚度、激振力的频率和大小等方式，使得孔边最大振动应力值等于真实轮盘孔结构的最大振动应力值，并保证上述载荷均在高低周复合疲劳试验系统的最佳工作范围内；设计试验件双楔形夹持端，保证夹持端低应力水平，过渡段低应力集中程度。