[发明专利]一种考虑过渡过程的轮盘概率失效风险评估用应力分区方法

摘要

本发明公开了一种考虑过渡过程的轮盘概率失效风险评估用应力分区方法，属于风险评估领域。首先通过有限元分析获得发动机轮盘在飞行循环中的随时间变化的应力分布，建立量化的分区准则，对轮盘进行初始分区，获得若干预分区。然后根据过渡过程中每一个预分区内单元随时间变化的轮盘应力，若预分区内的应力梯度超出给定阈值，将该预分区细分为不少于两个的子分区，且子分区满足分区准则，保证各个预分区在整个飞行循环内均满足分区阈值的要求。针对应力梯度满足给定阈值的各个预分区，分别分析每一个预分区的失效概率，最终汇总得到轮盘的总失效风险。本发明为考虑过渡过程的轮盘概率失效风险评估奠定基础，规避了人为手动划分带来的误差因素。

主权项

1.一种考虑过渡过程的轮盘概率失效风险评估用应力分区方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一、针对某一航空发动机轮盘，通过有限元分析获得该轮盘在飞行循环中的随时间变化的应力分布；步骤二、根据轮盘在飞行循环中某一时刻下的应力分布，建立量化的分区准则，对轮盘进行初始分区，获得若干预分区；分区准则包含三条，且须同时满足，具体如下：1)、同一分区内应力相似；同一分区内应力符号相同；同时，设定分区应力梯度作为分区阈值，将应力数值接近的有限元节点与单元划入同一分区；2)、同一分区内单元几何连续；同一分区内有限元节点与单元需在几何上保持连续，即对于满足准则1)但几何上不相邻的区域，应划分为不同的分区；3)、近表面分区；靠近轮盘表面需划分一个“薄层”分区，以考虑表面裂纹和角裂纹的影响；步骤三、根据过渡过程中每一个预分区内单元的随时间变化的轮盘应力，判断该预分区内的应力梯度是否超出该预分区的给定阈值；如果是，进入步骤四，否则进入步骤五；步骤四、对该预分区进一步细分，将该预分区划分为不少于两个的子分区，且新划分的子分区满足分区准则的要求，从而保证轮盘内各个预分区在整个飞行循环内均满足分区阈值的要求；步骤五、针对应力梯度满足给定阈值的各个预分区，分别分析每一个预分区的失效概率，最终汇总得到轮盘的总失效风险。