[發(fā)明專利]一種計(jì)算航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤(pán)盤(pán)心等效應(yīng)力的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310218512.4
• 申請(qǐng)日: 2023-03-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115952628B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程榮輝;陳妍妍;陳筠菲;龐燕龍;顏業(yè)浩;曾瑤;孫海鶴;張少平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航發(fā)四川燃?xì)鉁u輪研究院
• 主分類號(hào): G06F30/18
• 分類號(hào): G06F30/18;G06F30/23;G06F119/14;G06F119/04
• 代理公司: 北京清大紫荊知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11718
• 代理人: 林政

1.一種計(jì)算航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤(pán)盤(pán)心等效應(yīng)力的方法，其特征在于，包括：

S1，獲得渦輪盤(pán)的載荷譜，在給定載荷譜下分析渦輪盤(pán)的過(guò)渡態(tài)應(yīng)力；

S2，在分析結(jié)果中提取渦輪盤(pán)盤(pán)心的應(yīng)力歷程和溫度歷程；

S3，對(duì)應(yīng)力歷程中每個(gè)時(shí)刻點(diǎn)分別計(jì)算符號(hào)等效應(yīng)力，計(jì)算符號(hào)等效應(yīng)力的過(guò)程為：計(jì)算von?Mises等效應(yīng)力，根據(jù)應(yīng)力歷程中三個(gè)主應(yīng)力的加和值確定von?Mises等效應(yīng)力的計(jì)算值的正負(fù)號(hào)；

S4，由符號(hào)等效應(yīng)力歷程，獲得每一組循環(huán)的峰值時(shí)刻和谷值時(shí)刻；

S5，對(duì)循環(huán)的峰值時(shí)刻和谷值時(shí)刻的應(yīng)力分別進(jìn)行單向應(yīng)力相減，再按照von?Mises準(zhǔn)則獲得等效應(yīng)力范圍。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種計(jì)算航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤(pán)盤(pán)心等效應(yīng)力的方法，其特征在于，S1中使用有限元方法分析渦輪盤(pán)的過(guò)渡態(tài)應(yīng)力。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種計(jì)算航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤(pán)盤(pán)心等效應(yīng)力的方法，其特征在于，?S2還包括根據(jù)溫度對(duì)應(yīng)的拉伸強(qiáng)度，將各應(yīng)力歷程換算至最高溫度下的應(yīng)力。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種計(jì)算航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤(pán)盤(pán)心等效應(yīng)力的方法，其特征在于，S4中使用雨流計(jì)數(shù)法獲得每一組循環(huán)的峰值時(shí)刻和谷值時(shí)刻。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種計(jì)算航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤(pán)盤(pán)心等效應(yīng)力的方法，其特征在于，S2中的應(yīng)力歷程包括第一主應(yīng)力S₁、第二主應(yīng)力S₂、第三主應(yīng)力S₃、von?Mises等效應(yīng)力S_Mises、軸向應(yīng)力S_Y以及周向應(yīng)力S_Z的六個(gè)應(yīng)力歷程。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種計(jì)算航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤(pán)盤(pán)心等效應(yīng)力的方法，其特征在于，S3中符號(hào)等效應(yīng)力S_e=sgn(S₁+S₂+S₃)×S_Mises，獲得相應(yīng)的符號(hào)等效應(yīng)力歷程S_e-t，其中，sgn為階躍函數(shù)，t為時(shí)間；

當(dāng)S₁+S₂+S₃＞?0，sgn(S₁+S₂+S₃)=1；

當(dāng)S₁+S₂+S₃=?0?，sgn(S₁+S₂+S₃)=0；

當(dāng)S₁+S₂+S₃＜?0，sgn(S₁+S₂+S₃)=-1。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種計(jì)算航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤(pán)盤(pán)心等效應(yīng)力的方法，其特征在于，?，

S_Y^’?=S_YB-S_YA，S_Z^’=S_ZB-?S_ZA，其中，S_YB、S_YA、S_ZB和S_ZA分別為一組循環(huán)中峰值時(shí)刻的軸向應(yīng)力、谷值時(shí)刻的軸向應(yīng)力、峰值時(shí)刻的周向應(yīng)力和谷值時(shí)刻的周向應(yīng)力。