[發明專利]一種航空發動機關鍵件壽命管理方法及裝置

有效

• 申請號: 201910706026.0
• 申請日: 2019-08-01
• 公開（公告）號: CN110362957B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 巫榮海;尹倩;岳珠峰
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/23;G06F119/04;G06F119/14
• 代理公司: 北京律智知識產權代理有限公司 11438
• 代理人: 闞梓瑄

本公開涉及一種航空發動機關鍵件壽命管理方法及裝置，屬于航空發動機技術領域。該試驗方法包括：獲取一航空發動機的關鍵件的初始飛行參數；對初始飛行參數進行飛行剖面簡化以及當量循環數等效，以確定規整飛行剖面和第i次任務的當量循環數n_i；根據初始飛行參數以及疲勞?蠕變壽命模型確定標準總壽命根據規整飛行剖面及第i次任務的當量循環數n_i確定關鍵件的標準壽命消耗進而確定關鍵件剩余壽命；根據關鍵件剩余壽命，判斷是否對關鍵件進行修復；并在判斷對關鍵件進行修復后，選擇焊接或3D打印進行修復。本公開可以提高航空發動機關鍵件壽命管理的可靠性，提高關鍵件壽命利用率，即不因過早更換造成浪費，又不會在使用中失效。

技術領域

本公開涉及航空發動機技術領域，具體而言，涉及一種航空發動機關鍵件壽命管理方法及裝置。

背景技術

航空發動機關鍵件是指較易發生故障的渦輪葉盤、葉片等結構件。在“木桶理論”中，航空發動機關鍵件是航空發動機的壽命短板，如何及時監控關鍵件的損傷狀況，使其既不超期使用發生故障，又不過早更換浪費使用壽命，是關鍵件壽命管理的根本目標。

在航空發動機技術領域，英美等國的發動機壽命管理起步早，發展快，技術成熟。我國多數民用飛機主要購自英美等國，配套有發動機壽命管理軟件。但發動機壽命管理屬于技術機密，軟件只提供簡單的用戶接口，其具體流程方法無法得知。目前我國的發動機壽命管理發展緩慢，發動機在保證機群安全的前提下，往往以極大壽命余量運行，發動機關鍵件壽命利用率低，從而造成了關鍵件的浪費。

需要說明的是，在上述背景技術部分公開的信息僅用于加強對本公開的背景的理解，因此可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。

發明內容

本公開的目的在于提供一種航空發動機關鍵件壽命管理方法及裝置，以提高航空發動機關鍵件壽命管理的可靠性，從而降低關鍵件的浪費。

根據本公開的一個方面，提供一種航空發動機關鍵件壽命管理方法，包括：

獲取一航空發動機的關鍵件的初始飛行參數；

對所述初始飛行參數進行飛行剖面簡化以確定規整飛行剖面，以及對所述初始飛行參數進行當量循環數等效以確定第i次任務的當量循環數n_i；

根據所述初始飛行參數以及疲勞-蠕變壽命模型，確定標準總壽命以及根據所述規整飛行剖面及第i次任務的當量循環數n_i確定所述關鍵件的標準壽命消耗并根據所述標準總壽命與所述標準壽命消耗確定所述關鍵件剩余壽命；

根據所述關鍵件剩余壽命，判斷是否對所述關鍵件進行修復；并在判斷對所述關鍵件進行修復后，選擇焊接或者3D打印對所述關鍵件進行修復。

在本公開的一種示例性實施例中，所述初始飛行參數包括關鍵件的初始組織結構參數以及關鍵件服役的標準飛行參數：

所述初始組織結構參數包括相組成、孔洞密度以及表面質量；

所述標準飛行參數包括轉速以及溫度。

在本公開的一種示例性實施例中，所述對所述初始飛行參數進行飛行剖面簡化以確定規整飛行剖面包括：

根據所述關鍵件服役的轉速以及溫度，確定標準飛行剖面；

對所述標準飛行剖面進行飛行剖面簡化，確定規整飛行剖面。

在本公開的一種示例性實施例中，所述對所述初始飛行參數進行當量循環數等效以確定第i次任務的當量循環數n_i包括：

對所述轉速與溫度采用經驗公式，并結合所述規整飛行剖面，計算總應力，進而確定總應力隨時間的變化曲線；

對所述總應力隨時間的變化曲線基于雨流計數法等效為當量循環數據；