[发明专利]航空发动机转子非包容失效安全性分析方法

权利要求书

1.一种航空发动机转子非包容失效安全性分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A、导入航空器及航空发动机数字样机模型，并对其进行简化；

步骤B、模拟航空发动机转子碎片生成以及碎片从发动机机匣中飞出后的轨迹，将碎片对简化后的数字样机进行穿透性检测；

步骤C、通过对穿透性检测结果与航空器灾难性危险的最小危险组合单元进行对比，判断危险事件是否被触发；

步骤D、根据步骤C得到的危险触发分析结果，求出航空器在不同失效模式下的灾难性危险概率。

2.如权利要求1所述航空发动机转子非包容失效安全性分析方法，其特征在于，所述步骤A具体包括以下步骤：

步骤A1、导入航空器及航空发动机数字样机模型；

步骤A2、对航空器样机部件信息进行轻量化处理，使得数字样机模型中仅保留原有的几何拓扑信息；

步骤A3、对数字样机进行结构简化，去除不必要的模型特征及部件，完成航空器数字样机零部件的再装配。

3.如权利要求1所述航空发动机转子非包容失效安全性分析方法，其特征在于，所述步骤B具体包括以下步骤：

步骤B1、通过获取航空发动机型号、安装位置以及转子级数、尺寸参数等信息，并根据分析需要，确定转子碎片的类型：风扇碎片、三分之一轮盘碎片、中等碎片和/或小碎片；

步骤B2、针对所有发动机的所有转子级，生成相应的各类型碎片，将其加载到对应发动机的转子位置上；

步骤B3、使转子碎片在其运动轨迹范围内随机释放n次；或基于穷举法，并设定碎片飞散角与平动角范围以及迭代步长，使转子碎片在所设定的范围内释放；

步骤B4、检测发动机碎片在每次释放过程中穿透的航空器设备与部件；

步骤B5、输出每个发动机每级转子每类碎片的穿透性检测结果并记录。

4.如权利要求1所述航空发动机转子非包容失效安全性分析方法，其特征在于，所述步骤C具体包括以下步骤：

步骤C1、确定在转子非包容失效触发的影响区域内航空器灾难性最小危险组合单元；

步骤C2、确定发动机转子的非包容失效模式；

步骤C3、根据该失效模式对穿透性检测结果记录作筛选处理，得到该失效模式下特有的穿透性检测结果； 

步骤C4、将影响区域内的最小危险组合单元与步骤C3得到的穿透性检测结果进行对比分析，判定每一次释放的碎片能否触发最小危险组合单元，从而导致灾难性危险被触发。

5.如权利要求1所述航空发动机转子非包容失效安全性分析方法，其特征在于，所述步骤D具体包括以下步骤：

步骤D1、根据危险触发结果，求出各级转子不同失效模式下的灾难性危险概率；

步骤D2、以单级转子不同失效模式下的计算结果为基础，求出不同失效模式下的整机灾难性危险概率。