叶片水射流表面强化工艺的数字孪生系统设计

TH113.1; 水射流表面强化是一种有效提升航空发动机叶片疲劳寿命的工艺方法.针对水射流表面强化装备和工艺系统还不具备对强化工艺的监测、检测、预测和决策的能力,将数字孪生技术引入到水射流表面强化工艺.首先根据水射流强化工艺原理,明确了水射流表面强化的数字孪生系统的框架;其次在实体层、模型层、数据层、应用层以及数据传输5个层面上完成了数字孪生系统的设计,实现了物理系统的强化装备和工艺的虚拟映射,以及各层级之间的连接和交互.应用实例表明,所构建的数字孪生系统能够实时监测强化设备的工作状态、检测强化后叶片的表面完整性、预测特定强化工艺下的强化效果,为强化工艺的选择和优化提供决策支持....

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Published in华东理工大学学报（自然科学版） Vol. 49; no. 2; pp. 295 - 304
Main Authors 杨悦, 姚树磊, 刘长利, 张显程, 张成成
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 华东理工大学机械与动力工程学院, 上海 200237%中国航发商用航空发动机有限责任公司, 上海200241 01.04.2023
Subjects
数字孪生
叶片
水射流强化
疲劳寿命
表面完整性
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Summary:TH113.1; 水射流表面强化是一种有效提升航空发动机叶片疲劳寿命的工艺方法.针对水射流表面强化装备和工艺系统还不具备对强化工艺的监测、检测、预测和决策的能力,将数字孪生技术引入到水射流表面强化工艺.首先根据水射流强化工艺原理,明确了水射流表面强化的数字孪生系统的框架;其次在实体层、模型层、数据层、应用层以及数据传输5个层面上完成了数字孪生系统的设计,实现了物理系统的强化装备和工艺的虚拟映射,以及各层级之间的连接和交互.应用实例表明,所构建的数字孪生系统能够实时监测强化设备的工作状态、检测强化后叶片的表面完整性、预测特定强化工艺下的强化效果,为强化工艺的选择和优化提供决策支持.
ISSN:1006-3080
DOI:10.14135/j.cnki.1006-3080.20220312002