一种基于等效安全的冰撞击发动机风扇转子符合性分析方法技术

技术编号:25836383 阅读:47 留言:0更新日期:2020-10-02 14:17
本发明专利技术公开一种基于等效安全的冰撞击发动机风扇转子符合性分析方法,提出了基于等效安全(Effective level of safety,ELOS)的冰撞击发动机风扇转子的符合性分析方法,其中,结合发动机风扇转速、冰片飞行速度、冲击时间间隔和冰片撞击姿态等参数计算得出受损最重叶片理论完整切削冰片次数,将相同数量的冰片并排放置于发动机风扇前,设置合适的计算时间,使得叶片可将并排放置的冰片完整切削,由此即可得到等效于课题要求的受损最严重的叶片情况。这样等效既可大大缩短计算时间。

【技术实现步骤摘要】
一种基于等效安全的冰撞击发动机风扇转子符合性分析方法
本专利技术涉及航空发动机吞冰适航符合性验证
,尤其是一种基于等效安全的冰撞击航空发动机风扇转子符合性分析方法。
技术介绍
航空发动机需要针对吸入冰片、冰雹等情况进行适航验证,在整机吞咽试验前,必须对风扇转子遭遇冰片、冰雹撞击的工况开展符合性分析,由于条款规定的冰片和冰雹的数量、位置、撞击延续时间的缘故,在目前的数值模拟中,采用瞬态数值模拟的分析手段导致计算时间超长,在分析时效率极度低下,甚至在工程上无法实现。
技术实现思路
专利技术目的:本专利技术提供一种航空发动机风扇吞冰适航符合性验证中的等效分析方法,能够有效缩减瞬态数值模拟的计算时长,提高计算效率,快速评估受损最重叶片的损伤程度,本专利技术可以为航空发动机抗冰撞试验与分析技术及航空发动机吞冰适航验证技术服务。技术方案:为达到上述目的,本专利技术可采用如下技术方案:一种基于等效安全的冰撞击发动机风扇转子符合性分析方法,包括以下步骤:(1)建立冰片、冰雹撞击风扇分析模型,模型基本结构为两相邻本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于等效安全的冰撞击发动机风扇转子符合性分析方法,其特征在于,包括以下步骤:/n(1)建立冰片、冰雹撞击风扇分析模型,模型基本结构为两相邻一定距离的冰片或冰雹,以一定的飞行速度撞击恒定转速航空发动机风扇叶片,通用模型参数包括:冰片长度为a,宽度为b,冰雹直径为d,飞行速度为v,相邻冰片间隔距离为m,风扇转速为ω;/n(2)进行等效安全分析,辨识设定工况下冰片或冰雹撞击所导致最危险叶片;通过通用模型的参数设置,按照等效计算方法给出被撞风扇叶盘中受损最严重叶片的最大被撞次数;通过最大被撞次数建立等效分析的有限元模型,将同等数量的冰片或冰雹沿叶片周向并排布置于靠近叶片处;/n(3)调整分析模...

【技术特征摘要】
1.一种基于等效安全的冰撞击发动机风扇转子符合性分析方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)建立冰片、冰雹撞击风扇分析模型,模型基本结构为两相邻一定距离的冰片或冰雹,以一定的飞行速度撞击恒定转速航空发动机风扇叶片,通用模型参数包括:冰片长度为a,宽度为b,冰雹直径为d,飞行速度为v,相邻冰片间隔距离为m,风扇转速为ω;
(2)进行等效安全分析,辨识设定工况下冰片或冰雹撞击所导致最危险叶片;通过通用模型的参数设置,按照等效计算方法给出被撞风扇叶盘中受损最严重叶片的最大被撞次数;通过最大被撞次数建立等效分析的有限元模型,将同等数量的冰片或冰雹沿叶片周向并排布置于靠近叶片处;
(3)调整分析模型,对冰片、冰雹的位置依据飞行速度、初始空间位置、叶片转速进行计算和平移,缩短冰片或冰雹的飞行时间,缩短计算时长;
(4)进行等效安全数值模拟,得到分析结果。


2.根据权利要求1所述的基于等效安全的冰撞击发动机风扇转子符合性分析方法,其特征在于:步骤(2)中,按照等效计算方法给出被撞风扇叶盘中受损最严重叶片的最大被撞次数,具体方法如下:
通过已知条件计算出:
叶盘旋转周期:
冰片完整通过叶盘所需时间:
冰片撞击间隔时间:
冰片完整通过叶盘旋转周数:
撞击间隔时间叶盘旋转周数:
式中t1以宽边为撞击边时的计算方法举例;当长边为撞击边时,将...

【专利技术属性】
技术研发人员:张峰旗罗刚陈伟马驰曹琬婷
申请(专利权)人:南京航空航天大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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