高温合金叶片等复杂零件在航空发动机、燃气轮机等高端装备得到广泛应用。针对叶身型面精确成形困难及使役性能差等问题，从叶片辊轧过程金属流动模拟与参数优化、考核验证等方面开展研究工作，对辊轧叶片三维智能设计平台进行开发。本项目以GH4169叶片精密成形为研究对象，基于能量泛函解析方法，采用辊径变值差异速度场与弹性解析补偿技术，提出考虑弹性补偿及辊径变值差异速度场叶片弹-塑性变形过程的总功率泛函解析理论，精确描述叶片宏观弹塑性变形行为。以基体晶粒结构和强化相分布为调控指标，综合分析包含辊轧及热处理在内的全工艺流程，优化叶片辊轧道次、轧制力及热处理工艺参数。开发本构模型并利用二次开发嵌入现有分析中，进行工艺参数优化分析，实现叶身型面的宏、微观协同调控。采用区域权重评价方法，经数值模拟确定变形关键区域，建立叶片辊轧晶体塑性仿
真模型，基于晶体塑性变形理论，开展跨尺度仿真并对成形参数进行联合多目标优化, 更加真实反应微观层次表征宏观变形行为，保证叶片的成形精度与微观组织均匀。对叶片辊轧过程中金属流动状态进行模拟分析，模拟叶身各部分变形状态，并进行利用应力分布状态实现回弹预测。开发冷辊轧叶片毛坯及辊轧模具三维设计平台，实现模型自动化建立。联合动态神经网络辨识器和基于质量预测的事件触发机制，提出基于数据驱动增强学习-策略网络的变截面扭曲叶片精密辊轧质量稳定控制策略，将微尺度模拟与实验结果反演到宏观尺度叶片强度与疲劳性能控制中，并建立叶片质量数据库，完善复杂型面辊轧精密成形质量控制策略。本项目旨在提出叶片精密成形控形控性理论，解决了传统方法无法兼顾成形质量与性能要求的问题，对提高高端装备疲劳寿命与服役可靠性具有重要意义。使得冷辊轧叶片水平达到现行精锻和数控铣削工艺的叶片标准。