[发明专利]一种增压器涡轮与叶轮BX寿命预测方法

权利要求书

1.一种增压器涡轮与叶轮BX寿命预测方法，其特征在于，预测得到的是涡轮与叶轮的BX寿命，包括：

选取与发动机性能相匹配的增压器叶轮与涡轮；

在指定路线上运行发动机，并采集增压器运行路谱；

根据所述运行路谱，以雨流计数法统计所述指定路线地形上的工作循环；

从统计循环中提取特征循环；

将特征循环的边界作为有限元仿真计算的特征边界，其中，有限元仿真计算时增压器转速换算为线速度并取整；

根据叶轮与涡轮的材料属性与增压器特征边界对叶轮与涡轮进行有限元仿真分析；

根据仿真分析的结果预测涡轮与叶轮BX寿命；

其中，根据叶轮与涡轮的材料属性与增压器特征边界对叶轮与涡轮进行有限元仿真分析包括：

对叶轮与涡轮进行传热分析，获取叶轮与涡轮结构的温度分布；

对增压器特征边界进行分析，获得涡轮与叶轮的应力与应变；

判断叶轮与涡轮的结构是否满足设计要求。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述指定路线包括以下至少一种地形：高速、市区、市郊、山区；所述采集增压器路谱为采集发动机在前述各地形上运行时产生的随机路谱，其中，路谱包括发动机增压器在所述指定路线的运行数据：转速、涡前压力、涡前温度、涡后压力、涡后温度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述叶轮与涡轮的材料属性包括：在不同温度下的弹性模量、泊松比、导热系数、热膨胀率。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据有限元仿真分析的结果通过疲劳仿真分析软件预测特征循环涡轮与叶轮BX寿命包括：

以所述有限元仿真分析结果作为边界建立多循环的交变负荷疲劳失效模式；

计算特征循环下涡轮与叶轮的损伤值；

根据损伤值预测涡轮与叶轮的寿命。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据仿真分析的结果预测涡轮与叶轮BX寿命之后，还执行以下步骤：

生成增压器转速与寿命的关系函数；

生成累积失效率与寿命的关系函数。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，生成增压器转速与寿命的关系函数包括：

根据涡轮与叶轮轮径大小，设定涡轮与叶轮在该轮径区间以某线速度的边界运行的增压器寿命是无限寿命；

获得特征边界条件下增压器转速与对应的寿命；

根据增压器转速值取对数后与寿命值满足的一阶线性方程，将无限寿命转速与寿命、特征边界转速与寿命拟合转速与寿命关系曲线。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，生成增压器转速与寿命的关系函数时，基于发动机道路试验的随机路谱以指数函数曲线为模型进行BX寿命评估。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，生成累积失效率与寿命的关系函数包括：

根据转速寿命曲线插值获得真实转速下的特征寿命；

利用Weibull分布法拟合出寿命与累积失效率的关系曲线。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，生成累积失效率与寿命的关系函数时，以反指数函数曲线为模型计算失效率；基于发动机道路试验的随机路谱根据特定地形试验里程数占道路试验总里程数的比率与试验的BX寿命计算增压器涡轮与叶轮的BX折合寿命。