考虑多弹丸随机分布的喷丸模型对轮盘寿命的计算方法技术

本发明专利技术公开了一种考虑多弹丸随机分布的喷丸模型对轮盘寿命的快速计算方法，属于航空发动机轮盘寿命管理领域。首先，本发明专利技术基于所需的喷丸工艺参数，判断其是否包含在已建立的数据库中，若是，则从数据库中快速识别提取出残余应力，否则通过二次开发程序建立多弹丸随机分布的喷丸模型并进行有限元分析，获得不同深度处的残余应力。然后，将获得的残余应力结合考虑轮盘工作应力，利用通用权函数法计算得到应力强度因子。最后，利用裂纹扩展Nasgro公式计算得到轮盘寿命。本发明专利技术为考虑实际喷丸过程的轮盘寿命评估奠定基础，通过考虑多弹丸随机分布模型规避了少弹丸对称分布模型带来的误差，并建立数据库，实现轮盘寿命高效准确计算。

【技术实现步骤摘要】
考虑多弹丸随机分布的喷丸模型对轮盘寿命的计算方法
本专利技术属于航空发动机轮盘的寿命管理领域，涉及一种考虑多弹丸随机分布的喷丸模型对轮盘寿命的快速计算方法。
技术介绍
航空发动机的安全性是保证飞行器安全运行的关键，安全性保障需通过安全性分析技术实现；美国航空工业界针对旋转轮盘等关键部件的安全性保障，是通过一套完整的寿命限制件寿命评估流程实现的，其核心即概率失效风险评估技术。该技术在航空发动机轮盘的寿命管理中展示出很大的潜力，因而这些年来获得了广泛的应用。它可以处理载荷、工作环境和材料等参数的随机性对部件安全性的影响，适航规章中规定航空发动机在进行适航取证时需要使用此方法表明限制寿命件在寿命期内的失效概率小于设计目标风险(DTR)，发动机才能获得最终的型号合格证。应力分布及寿命计算是概率风险评估方法的重要输入参数，其中，寿命计算主要受到应力分布的影响。作为典型限制寿命件的轮盘受到的应力不仅包括离心应力、热应力等工作应力，还包括加工过程产生的轮盘内部及表面的残余应力。轮盘类部件在进行喷丸处理过程中，大量高速运动的弹丸不断撞击金属靶件表面，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种考虑多弹丸随机分布的喷丸模型对轮盘寿命的计算方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤一：设定喷丸工艺参数，利用二次开发前处理程序建立多丸粒初始位置服从随机分布的喷丸强化有限元模型，并进行有限元分析；/n步骤二：利用二次开发后处理程序对步骤一中有限元分析获得的结果进行后处理分析，提取所需求解区域不同深度处的所有应力分布，并对相同深度处所有节点应力计算平均值，作为该深度处的残余应力结果输出；/n步骤三：将步骤一中的二次开发前处理程序和步骤二中的二次开发后处理程序整合开发为参数建模二次开发程序，并利用此参数建模二次开发程序实现参数化建模，根据常用的喷丸工艺参数范围值，建立以喷丸工艺参数为输入...

【技术特征摘要】
1.一种考虑多弹丸随机分布的喷丸模型对轮盘寿命的计算方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：设定喷丸工艺参数，利用二次开发前处理程序建立多丸粒初始位置服从随机分布的喷丸强化有限元模型，并进行有限元分析；
步骤二：利用二次开发后处理程序对步骤一中有限元分析获得的结果进行后处理分析，提取所需求解区域不同深度处的所有应力分布，并对相同深度处所有节点应力计算平均值，作为该深度处的残余应力结果输出；
步骤三：将步骤一中的二次开发前处理程序和步骤二中的二次开发后处理程序整合开发为参数建模二次开发程序，并利用此参数建模二次开发程序实现参数化建模，根据常用的喷丸工艺参数范围值，建立以喷丸工艺参数为输入条件、模拟得到的应力分布为输出的数据库；
步骤四：根据生产所需的喷丸工艺参数值调用步骤三中所建立的数据库，判断生产所需的喷丸工艺参数值是否超出步骤三中所建立的数据库中的喷丸工艺参数阈值；如果超出，执行步骤五，否则执行步骤六...

【专利技术属性】
技术研发人员：李果，丁水汀，縢依达，刘晓静，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11