[发明专利]一种航空发动机关键件寿命管理方法及装置

说明书

本公开涉及一种航空发动机关键件寿命管理方法及装置，属于航空发动机技术领域。该试验方法包括：获取一航空发动机的关键件的初始飞行参数；对初始飞行参数进行飞行剖面简化以及当量循环数等效，以确定规整飞行剖面和第i次任务的当量循环数n_i；根据初始飞行参数以及疲劳‑蠕变寿命模型确定标准总寿命根据规整飞行剖面及第i次任务的当量循环数n_i确定关键件的标准寿命消耗进而确定关键件剩余寿命；根据关键件剩余寿命，判断是否对关键件进行修复；并在判断对关键件进行修复后，选择焊接或3D打印进行修复。本公开可以提高航空发动机关键件寿命管理的可靠性，提高关键件寿命利用率，即不因过早更换造成浪费，又不会在使用中失效。

技术领域

本公开涉及航空发动机技术领域，具体而言，涉及一种航空发动机关键件寿命管理方法及装置。

背景技术

航空发动机关键件是指较易发生故障的涡轮叶盘、叶片等结构件。在“木桶理论”中，航空发动机关键件是航空发动机的寿命短板，如何及时监控关键件的损伤状况，使其既不超期使用发生故障，又不过早更换浪费使用寿命，是关键件寿命管理的根本目标。

在航空发动机技术领域，英美等国的发动机寿命管理起步早，发展快，技术成熟。我国多数民用飞机主要购自英美等国，配套有发动机寿命管理软件。但发动机寿命管理属于技术机密，软件只提供简单的用户接口，其具体流程方法无法得知。目前我国的发动机寿命管理发展缓慢，发动机在保证机群安全的前提下，往往以极大寿命余量运行，发动机关键件寿命利用率低，从而造成了关键件的浪费。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种航空发动机关键件寿命管理方法及装置，以提高航空发动机关键件寿命管理的可靠性，从而降低关键件的浪费。

根据本公开的一个方面，提供一种航空发动机关键件寿命管理方法，包括：

获取一航空发动机的关键件的初始飞行参数；

对所述初始飞行参数进行飞行剖面简化以确定规整飞行剖面，以及对所述初始飞行参数进行当量循环数等效以确定第i次任务的当量循环数n_i；

根据所述初始飞行参数以及疲劳-蠕变寿命模型，确定标准总寿命以及根据所述规整飞行剖面及第i次任务的当量循环数n_i确定所述关键件的标准寿命消耗并根据所述标准总寿命与所述标准寿命消耗确定所述关键件剩余寿命；

根据所述关键件剩余寿命，判断是否对所述关键件进行修复；并在判断对所述关键件进行修复后，选择焊接或者3D打印对所述关键件进行修复。

在本公开的一种示例性实施例中，所述初始飞行参数包括关键件的初始组织结构参数以及关键件服役的标准飞行参数：

所述初始组织结构参数包括相组成、孔洞密度以及表面质量；

所述标准飞行参数包括转速以及温度。

在本公开的一种示例性实施例中，所述对所述初始飞行参数进行飞行剖面简化以确定规整飞行剖面包括：

根据所述关键件服役的转速以及温度，确定标准飞行剖面；

对所述标准飞行剖面进行飞行剖面简化，确定规整飞行剖面。

在本公开的一种示例性实施例中，所述对所述初始飞行参数进行当量循环数等效以确定第i次任务的当量循环数n_i包括：

对所述转速与温度采用经验公式，并结合所述规整飞行剖面，计算总应力，进而确定总应力随时间的变化曲线；

对所述总应力随时间的变化曲线基于雨流计数法等效为当量循环数据；