[發明專利]一種發動機承力框架動強度評估方法

有效

• 申請號: 202011114524.5
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112182939B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 江齊;朱劍寒;姬賀炯;盧玲玲;孫慶偉;劉天文;黎方娟;高雄兵
• 申請（專利權）人: 中國航發四川燃氣渦輪研究院
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/17;G06F30/15;G06F119/14;G06F111/10
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 衛媛媛

1.一種發動機承力框架動強度評估方法，其特征在于，所述方法包括：

以預設的結構限制邊界作為極限條件，進行發動機動態響應計算，獲得承力框架在發動機達到所述結構限制邊界下所受到的極限載荷；將所述極限載荷作為承力框架動應力分析的交變載荷邊界條件；

在所述的交變載荷邊界條件下，采用周期性交變載荷離散化的方法實現交變載荷的交變應力模擬；

將所述交變載荷作為交變應力計算的邊界條件，用所述交變應力模擬方法，進行交變應力有限元計算；對一個周期內各部位交變應力變化情況進行分析，獲得承力框架最大振動應力；

根據計算得到的承力框架穩態應力和所述最大振動應力值，對承力框架動強度評估。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述結構限制邊界包括發動機轉靜子間隙和阻尼減振器限幅間隙。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，采用周期性交變載荷離散化的方法實現交變載荷的交變應力模擬，具體包括：

轉子旋轉一周作為一個載荷周期，將單個載荷周期均勻劃分為至少36個載荷子步進行模擬，每個子步在承力框架上按順氣流或逆氣流方向以徑向余弦分布力的方式施加所述交變載荷。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，根據所述承力框架穩態應力和所述最大振動應力值，對承力框架動強度評估，具體包括：

結合材料拉伸強度極限和疲勞極限，利用Goodman曲線求得許用交變應力，進行承力框架動強度評估，得到其高周疲勞儲備系數。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，方法還包括：

根據發動機動力學特性，確定承力框架存在的動強度風險點對應的分析工況，所述分析工況包括發動機溫度載荷和發動機壓力載荷。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，方法還包括：

將所述發動機工況下的穩態載荷作為邊界條件，進行承力框架靜強度有限元計算，獲得承力框架所述發動機工況下的穩態應力。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，以發動機結構限制邊界作為極限條件，進行發動機動態響應計算，獲得承力框架在發動機達到所述結構限制邊界下所受到的極限載荷。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，將所述極限載荷作為承力框架動應力分析的交變載荷邊界條件。