一种非对称截面传力结构的变形计算方法及装置制造方法及图纸

本申请提供了一种非对称截面传力结构的变形计算方法及装置，涉及发动机结构强度设计技术领域，所述方法包括：获取非对称截面传力结构的几何尺寸参数；所述非对称截面传力结构为方圆过渡结构、矩形变截面结构或矩形弯曲结构；利用非对称截面传力结构对应的预先训练完成的变形计算模型，对非对称截面传力结构的几何尺寸参数进行处理，得到最大变形值；所述变形计算模型包括方圆过渡结构变形计算模型、矩形变截面结构变形计算模型和矩形弯曲结构变形计算模型；所述变形计算模型的训练样本集通过有限元分析得到。本申请能够提高非对称截面传力结构的变形计算的速度和精度，同时操作简单，减少人为失误带来的影响。减少人为失误带来的影响。减少人为失误带来的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种非对称截面传力结构的变形计算方法及装置


[0001]本申请涉及发动机结构强度设计
，尤其是涉及一种非对称截面传力结构的变形计算方法及装置。

技术介绍

[0002]并联涡轮组合循环发动机(TBCC)是将燃气涡轮发动机(涡喷/涡扇)和其它类型发动机(冲压发动机)组合在一起的动力装置，通常两个气流通道并列布置，具有多个分支传力路径，同时，为满足飞发一体化的设计要求，进气道和单边膨胀喷管均为二元结构且结构形式与飞机布局密切相关，而涡轮基、射流预冷段和冲压燃烧室均为轴对称结构。因此进气道、尾喷管、过渡段等部件的结构通常采用非对称截面或弯曲传力路径的不规则几何结构形式。这些非对称截面传力结构在工作状况下的变形与常规的涡喷、涡扇发动机的轴对称结构有显著区别。在开展这些非对称截面结构的设计过程中，需要根据其在复杂工况下的变形情况调整结构尺寸。
[0003]目前，通常采用有限元分析的方法对非对称截面传力结构的变形进行分析，该方法操作复杂，需要耗费大量的时间、精力与资源才能得到相对准确的计算结果。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请提供了一种非对称截面传力结构的变形计算方法及装置，以解决上述技术问题。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种非对称截面传力结构的变形计算方法，包括：
[0006]获取非对称截面传力结构的几何尺寸参数；所述非对称截面传力结构为方圆过渡结构、矩形变截面结构或矩形弯曲结构；
[0007]利用非对称截面传力结构对应的预先训练完成的变形计算模型，对非对称截面传力结构的几何尺寸参数进行处理，得到最大变形值；所述变形计算模型包括方圆过渡结构变形计算模型、矩形变截面结构变形计算模型和矩形弯曲结构变形计算模型；所述变形计算模型的训练样本集通过有限元分析得到。
[0008]进一步地，所述方圆过渡结构变形计算模型的输入包括方圆过渡结构的五个几何尺寸参数：长方形进口端的长H和宽W，圆形出口端的直径R，轴向长度L和壁厚D，所述方圆过渡结构变形计算模型的输出为方圆过渡结构的最大变形值，所述方圆过渡结构变形计算模型采用RBF神经网络。
[0009]进一步地，所述方圆过渡结构变形计算模型的训练步骤包括：
[0010]建立第一训练样本集，包括多个训练样本，每个训练样本包括：通过最优拉丁超立方抽样方法获取到的五个几何尺寸参数对应的方圆过渡结构样本，以及利用有限元分析得到方圆过渡结构样本的真实最大位移值；
[0011]利用RBF神经网络对方圆过渡结构样本的五个几何尺寸参数进行处理，得到预测最大位移值；
[0012]计算方圆过渡结构样本的真实最大位移值的真实位移和预测最大位移值的均方根误差，作为第一梯度函数；
[0013]利用第一梯度函数，对RBF神经网络的参数进行更新。
[0014]进一步地，所述矩形变截面结构变形计算模型的输入包括矩形变截面结构的六个几何尺寸参数：长方形进口端的长H和宽W，第一扫掠路径参数L1，第二扫掠路径参数L2，第三扫掠路径参数L3以及圆弧对应的圆心角α；所述矩形变截面结构变形计算模型的输出为矩形变截面结构的最大变形值，所述矩形变截面结构变形计算模型采用第一Kriging模型。
[0015]进一步地，所述矩形变截面结构变形计算模型的训练步骤包括：
[0016]建立第二训练样本集，包括多个训练样本，每个训练样本包括：通过最优拉丁超立方抽样方法获取到的六个几何尺寸参数对应的矩形变截面结构样本，以及利用有限元分析得到矩形变截面结构样本的真实最大位移值；
[0017]利用第一Kriging模型对矩形变截面结构样本的六个几何尺寸参数进行处理，得到预测最大位移值；
[0018]计算矩形变截面结构样本的真实最大位移值和预测最大位移值的均方根误差，作为第二梯度函数；
[0019]利用第二梯度函数，对第一Kriging模型的参数进行更新。
[0020]进一步地，所述矩形弯曲结构变形计算模型的输入包括矩形弯曲结构的六个几何尺寸参数：长方形进口端的长H和宽W，第一扫掠路径参数L1，第二扫掠路径参数L2，第三扫掠路径参数L3以及圆弧对应的圆心角α；所述矩形弯曲结构变形计算模型的输出为矩形弯曲结构的最大变形值，所述矩形弯曲结构变形计算模型采用第二Kriging模型。
[0021]进一步地，所述矩形弯曲结构变形计算模型的训练步骤包括：
[0022]建立第三训练样本集，包括多个训练样本，每个训练样本包括：通过最优拉丁超立方抽样方法获取到的六个几何尺寸参数对应的矩形弯曲结构样本，以及利用有限元分析得到矩形弯曲结构样本的真实最大位移值；
[0023]利用第二Kriging模型对矩形弯曲结构样本的六个几何尺寸参数进行处理，得到预测最大位移值；
[0024]计算矩形弯曲结构样本的真实最大位移值和预测最大位移值的均方根误差，作为第三梯度函数；
[0025]利用第三梯度函数，对第二Kriging模型的参数进行更新。
[0026]第二方面，本申请实施例提供了一种非对称截面传力结构的变形计算装置，包括：
[0027]获取单元，用于获取非对称截面传力结构的几何尺寸参数；所述非对称截面传力结构为方圆过渡结构、矩形变截面结构或矩形弯曲结构；
[0028]变形计算单元，用于利用非对称截面传力结构对应的预先训练完成的变形计算模型，对非对称截面传力结构的几何尺寸参数进行处理，得到最大变形值；所述变形计算模型包括方圆过渡结构变形计算模型、矩形变截面结构变形计算模型和矩形弯曲结构变形计算模型；所述变形计算模型的训练样本集通过有限元分析得到。
[0029]第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括：存储器、处理器和存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本申请实施例的方法。
[0030]第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现本申请实施例的方法。
[0031]本申请能够提高非对称截面传力结构的变形计算的速度和精度，同时操作简单，减少人为失误带来的影响。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1为本申请实施例提供的非对称截面传力结构的变形计算方法的流程图；
[0034]图2为本申请实施例提供的方圆过渡结构、矩形变截面结构和矩形弯曲结构示意图；
[0035]图3为本申请实施例提供的矩形变截面结构的几何尺寸参数示意图；
[0036]图4为本申请实施例提供的矩形弯曲结构几何尺寸参数示意图；
[0037]图5为本申请实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非对称截面传力结构的变形计算方法，其特征在于，包括：获取非对称截面传力结构的几何尺寸参数；所述非对称截面传力结构为方圆过渡结构、矩形变截面结构或矩形弯曲结构；利用非对称截面传力结构对应的预先训练完成的变形计算模型，对非对称截面传力结构的几何尺寸参数进行处理，得到最大变形值；所述变形计算模型包括方圆过渡结构变形计算模型、矩形变截面结构变形计算模型和矩形弯曲结构变形计算模型；所述变形计算模型的训练样本集通过有限元分析得到。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方圆过渡结构变形计算模型的输入包括方圆过渡结构的五个几何尺寸参数：长方形进口端的长H和宽W，圆形出口端的直径R，轴向长度L和壁厚D，所述方圆过渡结构变形计算模型的输出为方圆过渡结构的最大变形值，所述方圆过渡结构变形计算模型采用RBF神经网络。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方圆过渡结构变形计算模型的训练步骤包括：建立第一训练样本集，包括多个训练样本，每个训练样本包括：通过最优拉丁超立方抽样方法获取到的五个几何尺寸参数对应的方圆过渡结构样本，以及利用有限元分析得到方圆过渡结构样本的真实最大位移值；利用RBF神经网络对方圆过渡结构样本的五个几何尺寸参数进行处理，得到预测最大位移值；计算方圆过渡结构样本的真实最大位移值的真实位移和预测最大位移值的均方根误差，作为第一梯度函数；利用第一梯度函数，对RBF神经网络的参数进行更新。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述矩形变截面结构变形计算模型的输入包括矩形变截面结构的六个几何尺寸参数：长方形进口端的长H和宽W，第一扫掠路径参数L1，第二扫掠路径参数L2，第三扫掠路径参数L3以及圆弧对应的圆心角α；所述矩形变截面结构变形计算模型的输出为矩形变截面结构的最大变形值，所述矩形变截面结构变形计算模型采用第一Kriging模型。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述矩形变截面结构变形计算模型的训练步骤包括：建立第二训练样本集，包括多个训练样本，每个训练样本包括：通过最优拉丁超立方抽样方法获取到的六个几何尺寸参数对应的矩形变截面结构样本，以及利用有限元分析得到矩形变截面结构样本的真实最大位移值；利用第一Kriging模型对矩形变截面结构样本的六个...

【专利技术属性】
技术研发人员：巩萃颖，付强，谢健，梁仕飞，桂丰，李中龙，韦劲科，梁钰，
申请(专利权)人：中国航发四川燃气涡轮研究院，
类型：发明
国别省市：