基于增材制造的飞机辅助动力端轴流涡轮的设计与验证。具体内容包括增材制造技术的优势、轴流涡轮的工作环境和对材料结构强度的要求、传统加工方法的缺点以及增材制造技术在这方面的优势等。该章节还利用有限元分析法研究了增材制造轴流涡轮的强度，并基于增材制造技术获得动力端高温轴流涡轮组件并通过超转试验验证。

1 试验方案设计与分析

1. 介绍了轴流涡轮的工作条件，包括工作温度、工作转速、工作环境的热分析及强度分析等。

2. 对增材制造的材料方案进行了分析，选择了GH4251作为轴流涡轮增材制造的材料。

3. 分析了增材制造涡轮的结构，包括叶片和叶盘的构成、叶片的设计以及增材制造的优势等。

4. 建立了轴流涡轮的有限元模型，并对其静强度进行了计算分析与评估。

5. 介绍了有限元分析方法在轴流涡轮中的应用，包括模型的建立、网格划分、物性参数设置、边界条件的设定等。

6. 对热载荷与离心载荷共同作用下的涡轮转子静强度分析流程进行了介绍。

2 试验结果与讨论

离心载荷单独作用和离心载荷与热载荷共同作用下轴流涡轮的变形和应力分布情况，包括总变形图、变形分量图、等效应力分布图等。重点分析了离心载荷对轴向变形和径向变形的影响，以及热载荷对变形的影响和增加的涡轮变形量。还对增材制造的涡轮盘强度可靠性进行了评估，包括对材料强度储备系数的计算。最后，讨论了基于增材制造成形的轴流涡轮的试验验证情况，包括工艺质量和强度可靠性试验，包括超转试验和动平衡试验等。重点强调了涡轮在离心载荷和热载荷共同作用下的最大变形量和最大等效应力值，以及涡轮盘强度校核结果满足航标中的规定数值，可以证明结构设计满足要求，强度可靠。

3 结论

基于增材制造的高温合金轴流涡轮的设计方案、材料选择、静强度计算、关键尺寸控制、工作性能验证等方面的内容，并得出了增材制造高温合金轴流涡轮技术可行的结论。