[发明专利]一种航空发动机载荷谱中蠕变载荷提取及分布规律确定方法

说明书

本发明公开了一种航空发动机载荷谱中蠕变载荷提取及分布规律确定方法，包括以下步骤：步骤S1，将飞行任务剖面进行等分，得到每份具有相同持续时间t₀的载荷谱；步骤S2，基于蠕变载荷判断标准，提取出蠕变载荷，得到蠕变载荷谱；步骤S3，基于步骤S2中获得的满足蠕变载荷判断标准的蠕变载荷谱，构建持续时间‑转速‑温度拟合曲线图，得到蠕变载荷分布规律。本发明蠕变载荷提取更加具有科学依据，更加适用于实际航空发动机载荷谱的蠕变载荷提取和蠕变载荷随机性分布规律研究。

技术领域

本发明属于航空发动机载荷谱领域，尤其涉及航空发动机载荷谱的蠕变载荷提取及分布规律确定方法。

背景技术

对于航空发动机涡轮叶片、轮盘、喷嘴环等关键件，经常承受变温变载蠕变载荷的影响，并最终产生蠕变损伤，导致断裂，承受的蠕变载荷存在大量随机性，即温度、应力以及持续时间等蠕变三个参数具有强随机性。为了准确对蠕变载荷造成的结构损伤进行评价，必须开展蠕变载荷随机性对结构损伤的影响规律研究。为了开展研究，就需要提供一种有效的蠕变载荷的提取及分布规律确定方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种航空发动机载荷谱中蠕变载荷提取及分布规律确定方法，以实现将原始载荷谱转化为蠕变谱并研究蠕变载荷分布规律。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种航空发动机载荷谱中蠕变载荷提取及分布规律确定方法，包括以下步骤：

步骤S1，将飞行任务剖面进行等分，得到每份具有相同持续时间t₀的载荷谱；

步骤S2，基于蠕变载荷判断标准，提取出蠕变载荷，得到蠕变载荷谱；

步骤S3，基于步骤S2中获得的满足蠕变载荷判断标准的蠕变载荷谱，构建持续时间-转速-温度拟合曲线图，得到蠕变载荷分布规律。

所述步骤1中，每份载荷谱包括转速谱和发动机温度谱。

所述步骤1中，t₀＝100s。

所述步骤S2具体为：如果该等份满足蠕变载荷判断标准，视该等份为蠕变载荷，并且记为单位1，求得该等份中转速和燃气温度的平均值，分别储存到数组N₂和T₄中，持续时间记为t₀；如果该等份不满足蠕变载荷判断标准，将不满足判断标准的等份继续等分，得到每等份具有相同持续时间t₁的载荷谱，对该等份再次进行判断，如果满足蠕变载荷判断标准，同样视该等份为蠕变载荷，并且记为单位1，求得该等份中转速和燃气温度的平均值，分别储存到数组N₂和T₄中，持续时间记为t₁。

所述步骤2中，t₁＝10s。

所述步骤S2中，蠕变载荷判断标准如下：

a、计算每等份中转速和温度的标准差和平均值，用标准差除以平均值，得到每等份中转速与温度的变异系数；

b、计算每等份中转速和温度的最大值与最小值之差，用差值除以平均值，得到每等份中最大变异系数衡量标准；

c、判断每等份中转速与温度的的变异系数是否小于0.5％；判断每等份中最大变异系数衡量标准是否小于2.5％；若同时满足小于条件，提取为蠕变载荷。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明的方法中，只需知道原始载荷谱的具体数据，依靠编程软件，根据判断标准，实现简单，表现直观，成本低；

(2)本发明的方法采用了变异系数，基于载荷数据的离散程度平均值的影响，提取出蠕变载荷；