[發明專利]一種大涵道比發動機安裝系統載荷分析方法

有效

• 申請號: 202210893171.6
• 申請日: 2022-07-27
• 公開（公告）號: CN115186391B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 沈錫鋼;宋學舟;白天明;許麗葉;尚爾魁;劉洋;張勇
• 申請（專利權）人: 中國航發沈陽發動機研究所
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/17;G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 北京航信高科知識產權代理事務所(普通合伙) 11526
• 代理人: 劉傳準

本申請屬于航空發動機設計領域，為一種大涵道比發動機安裝系統載荷分析方法，通過確定安裝系統的載荷傳遞路徑，能夠計算安裝系統各個位置處的力的大小，通過確定發動機整機和轉子部件的質量、質心和轉動慣量，能夠計算安裝系統能夠承受的機動載荷，從而計算出對應的氣動載荷，而后通過計算安裝系統受力點的力學參數，得到安裝系統各個位置的受力，這樣建立的數學模型能夠準確找出影響安裝系統的各個系統，以及各個系統所對安裝系統產生的載荷大小，安裝系統中承受的各個載荷的力保持平衡，而后根據空間吸力平衡方程和各個系統的載荷匹配關系對各個系統的載荷大小進行分配，當各個系統均能夠達到要求的目標值后，即設計完成。

技術領域

本申請屬于航空發動機設計領域，特別涉及一種大涵道比發動機安裝系統載荷分析方法。

背景技術

大涵道比渦扇發動機安裝系統采用翼吊安裝方式，并為保證安全在結構上進行了冗余設計，使得載荷傳遞路徑多變，同時由于發動機暴露在機身外、風扇葉片較大，影響安裝結構強度的載荷因素較多，在所有飛行、起飛、著陸和地面狀態下，安裝系統應能固定住發動機(包括裝在發動機上的所有附加設備、飛機附件、發動機附件和工作液)，應能承受限制載荷而不發生有害變形及承受極限載荷而不破壞。當發動機的某一連接點失效時，發動機其余安裝節應能足以支承發動機。

因此，如何對大涵道比發動機安裝系統進行有效的載荷分析是一個需要解決的問題。

發明內容

本申請的目的是提供了一種大涵道比發動機安裝系統載荷分析方法，以解決現有技術中大涵道比渦扇發動機影響安裝結構強度的載荷因素較多而導致難以進行有效載荷分析的問題。

本申請的技術方案是：一種大涵道比發動機安裝系統載荷分析方法，包括：確定安裝系統載荷傳遞路徑；確定發動機整機和轉子部件的質量、質心和轉動慣量；確定安裝系統受力點的力學參數；建立載荷分析數學模型；分析影響安裝系統的載荷影響因素并對各載荷逐一計算；匹配載荷關系，將每種載荷影響因素進行統計分析并組合；確定最終的安裝系統載荷分析結果。

優選地，影響安裝系統的載荷影響因素包括：進氣道產生的側風載荷；機動工況；氣動工況，確立氣動工況與機動工況的匹配關系；反推裝置對安裝系統的載荷；轉子葉片斷裂后對安裝系統產生的載荷；轉子卡滯后對安裝系統產生的載荷。

優選地，所述載荷分析數學模型的建立方法為：根據安裝系統的各個參數組成空間靜定力系，根據達朗貝爾原理列出空間力系平衡方程，根據空間力系平衡方程建立載荷分析數學模型。

本申請的一種大涵道比發動機安裝系統載荷分析方法，通過確定安裝系統的載荷傳遞路徑，能夠計算安裝系統各個位置處的力的大小，通過確定發動機整機和轉子部件的質量、質心和轉動慣量，能夠計算安裝系統能夠承受的機動載荷，從而計算出對應的氣動載荷，而后通過計算安裝系統受力點的力學參數，得到安裝系統各個位置的受力，這樣建立的數學模型能夠準確找出影響安裝系統的各個系統，以及各個系統所對安裝系統產生的載荷大小，安裝系統中承受的各個載荷的力保持平衡，而后根據空間吸力平衡方程和各個系統的載荷匹配關系對各個系統的載荷大小進行分配，當各個系統均能夠達到要求的目標值后，即設計完成。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請提供的技術方案，下面將對附圖作簡單地介紹。顯而易見地，下面描述的附圖僅僅是本申請的一些實施例。

圖1為本申請整體流程示意圖；

圖2為本申請推力拉桿正常工作時的吊點受力圖；

圖3為本申請推力拉桿失效后的吊點受力圖。

具體實施方式

為使本申請實施的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行更加詳細的描述。

一種大涵道比發動機安裝系統載荷分析方法，如圖1所示，包括如下步驟：