技術(shù)特征：

1.一種基于弧長法非線性有限元分析的輪盤破裂轉(zhuǎn)速預(yù)測方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)對輪盤材料取樣，通過試驗(yàn)獲取材料本構(gòu)模型參數(shù)；

(2)采用傳統(tǒng)方法近似估算輪盤的破裂轉(zhuǎn)速；

(3)在有限元軟件中定義輪盤的彈塑性本構(gòu)模型；

(4)建立輪盤材料的三維有限元模型并進(jìn)行網(wǎng)格劃分；

(5)針對需要計(jì)算的輪盤轉(zhuǎn)子有限元模型，施加約束及轉(zhuǎn)速載荷；

(6)采用弧長法進(jìn)行大變形非線性有限元計(jì)算；

(7)計(jì)算完成后在時間后處理器中獲得轉(zhuǎn)速或角速度-輪盤徑向位移曲線，從而可得到輪盤或轉(zhuǎn)子的極限臨界轉(zhuǎn)速，即為破裂轉(zhuǎn)速。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于弧長法非線性有限元分析的輪盤破裂轉(zhuǎn)速預(yù)測方法，其特征在于：所述步驟(1)中，試驗(yàn)獲取輪盤材料的本構(gòu)模型參數(shù)的步驟為：通過光滑試件拉伸試驗(yàn)獲得材料的工程應(yīng)力-應(yīng)變曲線(σ_E-ε_E)，選取最高點(diǎn)前的曲線，由如下變換公式轉(zhuǎn)化為真應(yīng)力-應(yīng)變曲線(σ_T-ε_T)；

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\ϵ}}_T=ln({\mathrm{\ϵ}}_E+1)\\ {\mathrm{\σ}}_T={\mathrm{\σ}}_E\·({\mathrm{\ϵ}}_E+1)\end{array}\right.$

上式中，σ_E表示工程應(yīng)力，ε_E表示工程應(yīng)變，σ_T表示真應(yīng)力，ε_T表示真應(yīng)變；

進(jìn)一步將真應(yīng)力-應(yīng)變曲線有如下變換公式轉(zhuǎn)換為真應(yīng)力-塑性應(yīng)變曲線(σ_T-ε_p)；

${\mathrm{\ϵ}}_p={\mathrm{\ϵ}}_T-\frac{{\mathrm{\σ}}_T}{E}$

上式中，ε_p表示塑性應(yīng)變，E表示彈性模量，該彈性模量由試驗(yàn)的彈性段斜率而獲得；

由真應(yīng)力-塑性應(yīng)變曲線擬合獲得材料本構(gòu)硬化模型σ_T＝σ₀+r(ε_p)，式中σ₀表示初始屈服應(yīng)力，r(ε_p)表示用塑性應(yīng)變表達(dá)的硬化項(xiàng)；擬合曲線σ_T＝σ₀+r(ε_p)要求最高點(diǎn)，即最后一點(diǎn)滿足即最高點(diǎn)斜率等于縱坐標(biāo)值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于弧長法非線性有限元分析的輪盤破裂轉(zhuǎn)速預(yù)測方法，其特征在于：所述步驟(2)中，由傳統(tǒng)方法預(yù)估破裂轉(zhuǎn)速ω_es，或者采用試算法大致確定破裂轉(zhuǎn)速所在的范圍。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于弧長法非線性有限元分析的輪盤破裂轉(zhuǎn)速預(yù)測方法，其特征在于：所述步驟(3)中，通過二次開發(fā)方法將材料本構(gòu)硬化模型σ_T＝σ₀+r(ε_p)植入到有限元子程序中；并將步驟(1)中獲得的參數(shù)采用命令流或GUI方式輸入到有限元程序中。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于弧長法非線性有限元分析的輪盤破裂轉(zhuǎn)速預(yù)測方法，其特征在于：所述步驟(4)中，將輪盤簡化為扇形模型進(jìn)行建模。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的基于弧長法非線性有限元分析的輪盤破裂轉(zhuǎn)速預(yù)測方法，其特征在于：所述步驟(4)中，對已建好的三維有限元模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分時，針對螺栓孔、榫槽、圓角這些關(guān)鍵部位進(jìn)行局部網(wǎng)格細(xì)化。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于弧長法非線性有限元分析的輪盤破裂轉(zhuǎn)速預(yù)測方法，其特征在于：所述步驟(5)中，對步驟(4)中建立的三維有限元模型周向兩端面施加周向固定約束，并對整體模型施加一個大于輪盤破裂轉(zhuǎn)速估算值的轉(zhuǎn)速載荷。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于弧長法非線性有限元分析的輪盤破裂轉(zhuǎn)速預(yù)測方法，其特征在于：所述步驟(6)中，求解器設(shè)置采用弧長法進(jìn)行大變形非線性有限元計(jì)算，并設(shè)置計(jì)算的停止條件。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于弧長法非線性有限元分析的輪盤破裂轉(zhuǎn)速預(yù)測方法，其特征在于：所述步驟(6)中，設(shè)置計(jì)算結(jié)束時Time值為1,關(guān)閉自動控制時間步選項(xiàng)，根據(jù)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度設(shè)置子步數(shù)和并記錄結(jié)果的頻次。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于弧長法非線性有限元分析的輪盤破裂轉(zhuǎn)速預(yù)測方法，其特征在于：所述步驟(7)中，計(jì)算完成后在時間后處理器中獲得轉(zhuǎn)速或角速度-輪盤徑向位移曲線，其曲線極值即為輪盤或轉(zhuǎn)子的極限臨界轉(zhuǎn)速。