【技术实现步骤摘要】
一种服役载荷历程下航空发动机火焰筒热应力快速计算方法
[0001]本专利技术涉及航空发动机的火焰筒瞬态热应力计算
，具体是一种服役载荷历程下航空发动机火焰筒热应力快速计算方法。
技术介绍
[0002]航空发动机正在向着高增压比、高涡轮进口温度和高推重比发展，火焰筒的冷却技术也不断提高，其几何结构越来越复杂。因此，火焰筒的温度场及热应力问题就变得尤为突出。为防止火焰筒损坏，提高其工作寿命，必须对火焰筒进行准确的温度场和热应力计算。
[0003]示温漆法是目前测试燃烧室结构温度最主要的技术，但通过实验获得燃烧室壁面温度载荷存在一定难度。数值计算方法可较好地获得燃烧室壁面全局温度载荷，然而要获得准确的燃烧室壁面温度载荷需要花费大量计算资源。
[0004]采用赋值方法则可以大量缩短计算所需时间，但此方法仅适用于准稳态温度场及热应力的计算，无法直接适用于瞬态温度场及热应力的计算。
技术实现思路
[0005]为了解决上述问题，本专利技术提出了一种服役载荷历程下航空发动机火焰筒热应力快速计算方法。
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种服役载荷历程下航空发动机火焰筒热应力快速计算方法，其特征在于：包括如下操作：建立火焰筒有限元模型，对火焰筒准稳态温度场进行数值模拟；获取火焰筒的每个工作状态的每个壁面的准稳态温度场，并对火焰筒的每个工作状态的每个壁面的准稳态温度场进行处理，得到火焰筒的每个工作状态的每个壁面的温度
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轴向距离函数；根据每个壁面的两个相邻工作状态的火焰筒的温度
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轴向距离函数，按照温度变化趋势计算得到温度
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时间函数，综合温度
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轴向距离函数中的准稳态时火焰筒沿轴向温度分布和温度
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时间函数，得到火焰筒每个壁面在两个相邻工作状态变化过程中的温度表达式；将火焰筒每个壁面在两个相邻工作状态变化过程中的温度表达式作为边界条件加载到火焰筒有限元模型中，并设定约束边界条件，仿真计算火焰筒在两个相邻工作状态变化过程中的瞬态温度场；基于火焰筒的瞬态温度场利用ANSYS热力耦合分析功能进行火焰筒的热力耦合分析，得到火焰筒的瞬态热应力、热应变。2.根据权利要求1所述的一种服役载荷历程下航空发动机火焰筒热应力快速计算方法，其特征在于：建立火焰筒有限元模型，对火焰筒准稳态温度场进行数值模拟的具体步骤为：在建模软件中建立火焰筒的有限元模型，其尺寸与实验或实际产品保持一致，划分火焰筒的六面体网格，设定约束条件，利用试验测得的稳态时的火焰筒壁面温度对相对应的火焰筒壁面进行赋值，仿真分析火焰筒的准稳态温度场。3.根据权利要求1所述的一种服役载荷历程下航空发动机火焰筒热应力快速计算方法，其特征在于：获取火焰筒的每个工作状态的每个壁面的准稳态温度场，并对火焰筒的每个工作状态的每个壁面的准稳态温度场进行处理，得到火焰筒的温度
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轴向距离函数的具体操作为：获取火焰筒的每个工作状态的每个壁面的准稳态温度场，每个工作状态的每个壁面的准稳态温度场均与其初始工作状态的温度曲线相减，得到对应的变化曲线，对得到的每一个变化曲线均进行拟合，得到表示每个工作状态的每个壁面的温度随轴向距离变化的温度
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轴向距离函数。4.根据权利要求1所述的一种服役载荷历程下航空发动机火焰筒热应力快速计算方法，其特征在于：得到火焰筒每个壁面在两个相邻工作状态变化过程中的温度表达式的具体操作为：以每个壁面的前一个工作状态为基准，根据火焰筒的...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋迎东，魏银，孙志刚，牛序铭，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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