[发明专利]基于3D打印的镍基单晶整体叶片地面测试方法

说明书

本发明涉及叶片检测技术领域，提出一种基于3D打印的镍基单晶整体叶片地面测试方法，该方法包括：提供一测试叶片，所述测试叶片具有测试截面；获取所述测试叶片在预设测试状态下，所述测试截面的模拟离心力和模拟气动力；根据所述模拟离心力和模拟气动力在所述测试截面上形成一弯折件，以使所述弯折件能够在一拉伸力作用下对所述测试截面产生一作用力，所述作用力与所述模拟离心力、所述模拟气动力的合力相同；向所述弯折件提供所述拉伸力。本公开提供的测试方法能够通过拉伸力模拟测试叶片受到的气动力和离心力，从而实现叶片可以在地面非旋转状态下进行测试。

技术领域

本发明涉及叶片技术领域，尤其涉及一种基于3D打印的镍基单晶整体叶片地面测试方法。

背景技术

航空发动机被誉为“机械工业的皇冠”，代表了一个国家最顶级的工业技能，更是反映一个国家科技、工业和国防实力的重要标志，而涡轮冷却叶片是发动机工作环境最恶劣的部件，它的性能成为发动机先进程度的重要标志，被誉为“皇冠上的明珠”。镍基单晶涡轮叶片的高空服役环境十分恶劣，在飞机加速起飞-高速巡航-减速降落的工作循环中承受着复杂的高温载荷条件包括离心力和气动力在内的高温疲劳、高温蠕变以及疲劳蠕变交互载荷等，涡轮叶片在服役过程中面临着各种复杂环境的考验和各类破坏问题的困扰。在涡轮叶片设计以及涡轮叶片维护过程中，需要对涡轮叶片的性能进行检测。

相关技术中，涡轮叶片性能测试方法主要分为有两类：航空发动机试车台测试方法和小试样测试方法。试车台测试方法主要利用试车台对整体叶片服役环境进行模拟，并利用传感技术实测叶片在服役环境下的力学性能。小试样测试方法是直接从待测整体叶片上切割出小尺寸试样进行性能研究。

然而，航空发动机试车台测试方法虽然可以还原离心力和气动力在内的复杂载荷状态对叶片的作用效果，但是测试周期漫长，过程复杂繁琐，且成本十分高昂。小试样测试方法只能对涡轮叶片的一小部分进行测试，不能检测叶片的整体性能。

需要说明的是，在上述背景技术部分发明的信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于3D打印的镍基单晶整体叶片地面测试方法，该方法解决了航空发动机试车台测试方法成本高，小试样测试方法只能测试叶片一小部分的技术问题。

本发明的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本发明的实践而习得。

根据本公开的一方面，提供一种基于3D打印的镍基单晶整体叶片地面测试方法，该方法包括：

提供一测试叶片，所述测试叶片具有测试截面；

获取所述测试叶片在预设测试状态下，所述测试截面的模拟离心力和模拟气动力；

根据所述模拟离心力和模拟气动力在所述测试截面上形成一弯折件，以使所述弯折件能够在一拉伸力作用下对所述测试截面产生一作用力，所述作用力与所述模拟离心力、所述模拟气动力的合力相同；

向所述弯折件提供所述拉伸力。

在本公开的一种示例性实施例中，向所述弯折件提供所述拉伸力之前还包括：

利用第一叶片夹具和第二叶片夹具将所述测试叶片和所述弯折件滑动穿设于一高温炉；

其中，所述测试叶片和所述弯折件位于所述高温炉内。

在本公开的一种示例性实施例中，所述测试叶片包括第一榫齿和叶片本体，所述高温炉包括相对设置的第一通孔和第二通孔，利用第一叶片夹具和第二叶片夹具将所述测试叶片和所述弯折件滑动穿设于一高温炉，包括：

提供一第一叶片夹具，所述第一叶片夹具包括第一榫槽、第一螺纹接头、连接于所述第一榫槽和所述第一螺纹接头之间的第一连接轴；