[發明專利]一種計算航空發動機葉盤高溫蠕變可靠性的雙重響應面法

在審

• 申請號: 201710767673.3
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN107515989A
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發明（設計）人: 張春宜;王愛華;孫田
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種計算航空發動機葉盤高溫蠕變可靠性的雙重響應面法，其特征在于，包括以下步驟：

確定葉盤高溫蠕變分析的特性參數，建立葉盤結構有限元模型；

選取葉盤高溫蠕變可靠性分析的基本參數作為隨機輸入變量；

在高溫蠕變影響下對葉盤結構進行熱-結構耦合分析；

采用拉丁超立方抽樣技術抽取一定數量樣本點構建葉盤高溫蠕變可靠性分析的雙重響應面法數學模型；

采用雙重響應面法對葉盤進行高溫蠕變可靠性的分析；

對雙重響應面法進行有效性驗證。

2.根據權利要求1所述的一種計算航空發動機葉盤高溫蠕變可靠性的雙重響應面法，所述的步驟a中，根據蠕變實驗數據確定蠕變特性參數，在有限元軟件中對葉盤結構進行四面體網格劃分。

3.根據權利要求1所述的一種計算航空發動機葉盤高溫蠕變可靠性的雙重響應面法，所述的步驟b中，根據發動機葉盤實際工況，確定影響葉盤高溫蠕變可靠性的外部載荷因素和本身結構性能參數。

4.根據權利要求1所述的一種計算航空發動機葉盤高溫蠕變可靠性的雙重響應面法，所述的步驟c中，熱分析是通過熱傳導將高溫燃氣的熱量傳遞葉盤結構上，利用能量守恒方程對其進行熱計算；結構分析是通過插值方法將熱分析結果信息傳遞到葉盤結構，采用有限元法進行運算，而分析結果則是運用有限元的基本方程計算獲得。

5.根據權利要求1所述的一種計算航空發動機葉盤高溫蠕變可靠性的雙重響應面法，所述的步驟d中，考慮材料屬性的非線性和載荷的動態性，在葉盤總體應力和應變出現位置利用拉丁超立方抽樣技術對隨機輸入變量進行小批量的抽樣，根據抽樣點計算出相應的輸出響應，得到擬合方程所需要的數據點，基于最小二乘法通過MATLAB矩陣實驗室工具箱對數據進行回歸分析建立雙重響應面數學模型。

6.根據權利要求1所述的一種計算航空發動機葉盤高溫蠕變可靠性的雙重響應面法，所述的步驟e中，采用雙重響應面法對葉盤進行高溫蠕變可靠性分析，即采用MATLAB編寫可靠性計算的程序并對雙重響應面法數學模型進行高溫蠕變可靠性的計算。

7.根據權利要求1所述的一種計算航空發動機葉盤高溫蠕變可靠性的雙重響應面法，所述的步驟f中，對雙重響應面法進行有效性性驗證，即在相同的計算條件下，以公認的可靠性計算方法蒙特卡羅法為基準，和響應面法相對比。