[發(fā)明專(zhuān)利]一種航空傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)限制值的制定方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110181260.3
• 申請(qǐng)日: 2021-02-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113221261B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏靜;程浩;張愛(ài)強(qiáng);顏強(qiáng);李良祥;陳向前
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 重慶大學(xué);彭州智能創(chuàng)仕科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/17
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/17;G06F30/15;G06F30/20;G06F30/23;G06F119/14
• 代理公司: 重慶縉云專(zhuān)利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 50237
• 代理人: 王翔

1.一種航空傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)限制值的制定方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)確定航空傳動(dòng)系統(tǒng)的壽命值和材料的S-N曲線(xiàn)；對(duì)航空傳動(dòng)系統(tǒng)的各個(gè)傳動(dòng)零件進(jìn)行循環(huán)載荷試驗(yàn)，記錄出每個(gè)傳動(dòng)零件的服役壽命，從而得到每個(gè)傳動(dòng)零件的材料S-N曲線(xiàn)；

2)基于動(dòng)力學(xué)仿真平臺(tái)建立航空傳動(dòng)系統(tǒng)多柔體動(dòng)力學(xué)模型；

3)在航空傳動(dòng)系統(tǒng)各軸系動(dòng)應(yīng)力最大值處設(shè)置振動(dòng)測(cè)點(diǎn)和動(dòng)應(yīng)力測(cè)點(diǎn)，通過(guò)動(dòng)力學(xué)仿真軟件計(jì)算分析，測(cè)量出航空傳動(dòng)系統(tǒng)各軸系在不同工況、負(fù)載條件下的振動(dòng)值，并計(jì)算出航空傳動(dòng)系統(tǒng)各軸系的動(dòng)應(yīng)力，以及航空傳動(dòng)系統(tǒng)各軸系隨時(shí)間歷程的載荷；

4)基于航空傳動(dòng)系統(tǒng)各軸系隨時(shí)間歷程的載荷編制載荷譜；具體包括如下步驟：

4.1)通過(guò)雨流計(jì)數(shù)法對(duì)航空傳動(dòng)系統(tǒng)各軸系隨時(shí)間歷程的載荷數(shù)據(jù)進(jìn)行疲勞循環(huán)計(jì)數(shù)，將變化的載荷時(shí)間歷程轉(zhuǎn)化為循環(huán)載荷時(shí)間歷程，并根據(jù)循環(huán)載荷時(shí)間歷程計(jì)算出應(yīng)力比R_i；

4.2)通過(guò)平均應(yīng)力修正法計(jì)算應(yīng)力比為R_i＝-1的修正應(yīng)力幅值，從而得出載荷譜；

5)通過(guò)累計(jì)疲勞損傷法對(duì)載荷譜進(jìn)行分析，計(jì)算出航空傳動(dòng)系統(tǒng)各軸系在不同工況、負(fù)載條件下的壽命；

6)建立航空傳動(dòng)系統(tǒng)各軸系在不同工況、負(fù)載條件下的振動(dòng)值與壽命之間的耦合聯(lián)系，將最先達(dá)到壽命要求的振動(dòng)值制定為航空傳動(dòng)系統(tǒng)各軸系的初始振動(dòng)限制值；

7)以步驟6)的初始振動(dòng)限制值為基準(zhǔn)裝配航空傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)，測(cè)量得到航空傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)試驗(yàn)中各軸系的最大振動(dòng)值；將振動(dòng)試驗(yàn)中航空傳動(dòng)系統(tǒng)各個(gè)軸系的最大振動(dòng)值與仿真試驗(yàn)時(shí)達(dá)到的初始振動(dòng)限制值進(jìn)行比較，若實(shí)測(cè)振動(dòng)試驗(yàn)中的最大振動(dòng)值小于等于仿真試驗(yàn)中的初始振動(dòng)限制值，則將該初始振動(dòng)限制值作為最終的整機(jī)振動(dòng)限制值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種航空傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)限制值的制定方法，其特征在于：在步驟3)中，振動(dòng)值包括振動(dòng)位移、振動(dòng)速度和振動(dòng)加速度；在測(cè)量振動(dòng)值時(shí)，測(cè)量航空傳動(dòng)系統(tǒng)高速軸系的振動(dòng)加速度，測(cè)量航空傳動(dòng)系統(tǒng)中速軸系的振動(dòng)速度，測(cè)量航空傳動(dòng)系統(tǒng)低速軸系的振動(dòng)位移。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種航空傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)限制值的制定方法，其特征在于：在步驟4.1)中，應(yīng)力比R_i公式計(jì)算如下：

式(1)中，σ_mi為平均應(yīng)力，σ_ai為應(yīng)力幅值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種航空傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)限制值的制定方法，其特征在于：在步驟4.2)中，通過(guò)平均應(yīng)力修正法計(jì)算應(yīng)力比為R_i＝-1的修正應(yīng)力幅值的計(jì)算公式如下：

式(2)中，M_σ為平均應(yīng)力敏感系數(shù)，計(jì)算公式為：M_σ＝α_M*10^-3*σ_b+b_M；其中，α_M和b_M均為常數(shù)，σ_b為拉伸強(qiáng)度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種航空傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)限制值的制定方法，其特征在于：在步驟5)中，通過(guò)累計(jì)疲勞損傷法計(jì)算航空傳動(dòng)系統(tǒng)各軸系在不同工況、負(fù)載條件下的壽命公式如下：

式(3)中，n_i為第i階載荷的循環(huán)次數(shù)，N_i為第i級(jí)載荷下的疲勞壽命，D_f為臨界損傷和，表示時(shí)間t_k對(duì)應(yīng)應(yīng)力幅值S_k的循環(huán)數(shù)，N_f為耐久極限。