单晶涡轮叶片晶体取向优化设计

作     者：卿华 江和甫 温卫东 吴长波 胡仁高 覃志贤 孙景国 

作者机构：中国燃气涡轮研究院成都610500 南京航空航天大学能源与动力学院南京210016 

出 版 物：《航空动力学报》 (Journal of Aerospace Power)

年 卷 期：2008年第23卷第12期

页      面：2184-2189页

核心收录：

学科分类：082502[工学-航空宇航推进理论与工程] 08[工学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

主　　题：镍基单晶 晶体取向 涡轮叶片 优化设计 损伤 

摘      要：采用损伤型晶体蠕变滑移本构模型,对具体工况下某发动机单晶涡轮叶片进行蠕变变形分析.应用多学科优化设计理论采用自适应模拟退火(ASA)算法和非线性序列二次规划(NLSQP)优化算法对单晶叶片晶体取向进行优化设计.叶片分析结果表明:叶片纵向的晶体取向偏角和叶片横向随机取向的晶向角,对单晶叶片的叶尖蠕变变形具有较大的影响.对随机晶向角进行一维优化,当晶向角为76.2°时,叶片具有最小的叶尖径向位移0.077 74 mm,优化幅度为2.0%;叶片纵向偏差角0°时的叶尖径向位移为0.079 29mm,10°时的叶尖最大位移为0.093 52 mm,最大变化幅度为17.9%.