一种面向涡轮泵叶片制造加工可靠性评估方法技术

本发明专利技术公开了一种面向涡轮泵叶片制造加工可靠性评估方法，包括：分析确定影响涡轮泵叶片寿命及可靠性的加工方法和提取加工缺陷并聚类，使用建模技术建立力学

【技术实现步骤摘要】
一种面向涡轮泵叶片制造加工可靠性评估方法


[0001]本专利技术涉及加工领域的加工可靠性评估方法，具体涉及一种面向涡轮泵叶片制造加工可靠性评估方法。

技术介绍

[0002]涡轮泵系统是现代液体火箭发动机中最重要的组成之一，应用于大型运载火箭系统的推进系统。涡轮泵叶片是涡轮泵转子系统的核心部件之一，它的功能及其工作特点决定了叶片是发动机中形状复杂、尺寸跨度大、受力恶劣、承载最大的零件。因此，为满足发动机高性能、工作安全性、可靠性以及寿命的要求，从多方面展开研究涡轮叶片故障概率及其可靠性是十分必要的。
[0003]在叶片的故障与可靠性研究中，当前的工作主要是针对叶片的设计和工作环境展开，实际的故障诊断工作也是按照这种思维进行，多数情形下，只有在数据实施不足以证明故障是由设计、运行或安装不当造成时，才调查加工工艺是否是故障的原因。然而，由加工造成的缺陷或损伤，可能会导致叶片表面变化，影响叶片气动效率，严重时会发生故障并失效。因此，叶片的加工方法与制造水平直接决定了该类零件的加工精度和完整性，也即在很大程度上决定性的影响了发动机的效率和可靠性。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向涡轮泵叶片制造加工可靠性评估方法，其特征在于，包括如下步骤：分析确定影响涡轮泵叶片可靠性的加工方法并提取加工缺陷后进行聚类；构建涡轮泵叶片的力学
‑
加工缺陷模型，分析不同类型和位置的缺陷对叶片状态的影响，在分析结果的基础上，采用神经网络理论训练出不同类型缺陷对应的权重参数；以加工缺陷为评价因素建立因素集，并划分影响因素等级作为评价集，形成因素等级集；计算各个加工缺陷因素的权重值建立因素权重集；进行单因素评判得到单因素评价向量；将各所述单因素评价向量构成单因素评判矩阵，将所述因素权重集和所述单因素评判矩阵模糊合成获得所有加工缺陷对应的模糊综合评判集；确定叶片启停一次的疲劳寿命区间，对叶片疲劳寿命和模糊综合评判集进行计算处理，得到在当前叶片缺陷存在情况下叶片的模糊疲劳寿命值，并计算得到加工缺陷存在情况下叶片寿命的降低幅度，即加工缺陷对叶片的可靠性影响程度。2.根据权利要求1所述的一种面向涡轮泵叶片制造加工可靠性评估方法，其特征在于，所述分析确定影响涡轮泵叶片可靠性的加工方法并提取加工缺陷后进行聚类的具体方式为：通过调查统计分析确定影响涡轮泵叶片可靠性的加工方法，并确定所述加工方法的代表性加工缺陷，根据所述代表性加工缺陷的分布位置尺寸、拓扑特征以及能引起的叶片力学性能和可靠性结果，将某个分布、尺寸范围内的所述代表性加工缺陷根据其拓扑特征进行模糊聚类分析。3.根据权利要求1所述的一种面向涡轮泵叶片制造加工可靠性评估方法，其特征在于，所述构建涡轮泵叶片的力学
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加工缺陷模型，分析不同类型和位置的缺陷对叶片状态的影响的具体方式为：利用建模技术在叶片三维模型上设置缺陷的类型和位置，建立涡轮泵叶片的力学
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加工缺陷三维模型，基于所述模型进行有限元仿真分析，得出不同位置和类型的加工缺陷对叶片的力学影响。4.根据权利要求1所述的一种面向涡轮泵叶片制造加工可靠性评估方法，其特征在于，所述以加工缺陷为评价因素建立评价因素集，并建立等级作为评价集，形成因素等级集的具体方式为：将可能影响评判叶片故障或可靠性的各种因素组成1个集合U，U＝(u
1 u2ꢀ…ꢀ
u
n
)，其中：集合U中的元素u
i
(i＝1，2
…
，n)为各缺陷影响因素，将每一个因素又分为数个等级，所述数个等级形成所述评价集，则因素等级集：u
i
＝(u
i1 u
i2
ꢀ…ꢀ
u
ip
)，其中：u
ij
(i＝1，2
…
，n；j＝1，2
…
，p)为第i个因素的第j个等级。5.根据权利要求4所述的一种面向涡轮泵叶片制造加工可靠性评估方法，其特征在于，所述计算各个缺陷因素的权重值建立因素权重集的具体方式为：根据每个因素u
i
影响叶片可靠性的程度，对所述每个因素u
i
赋予一相应的权数a
i
(i＝1，2

【专利技术属性】
技术研发人员：窦唯，杨磊，龚杰峰，石珊珊，彭云峰，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：