发动机整机腐蚀试验的强度寿命输入数据获取方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种发动机整机腐蚀试验的强度寿命输入数据获取方法及系统，涉及航空发动机技术领域，包括：

【技术实现步骤摘要】
发动机整机腐蚀试验的强度寿命输入数据获取方法及系统


[0001]本专利技术涉及航空发动机
，尤其涉及一种发动机整机腐蚀试验的强度寿命输入数据获取方法及系统
。

技术介绍

[0002]涡轴
/
涡桨发动机在进行强度寿命评估和检查间隔期确定时，通常是通过标准试样的性能数据在设计阶段进行计算，通过车台的部件试验和整机试验进行最终确定
。
[0003]自然海岛环境具有高热
、
高湿
、
重盐雾
、
污染物以及珊瑚砂等特点，发动机在自然海岛环境服役时，发动机的零部件需要承受外部环境的腐蚀和内部环境高温
、
高压
、
高转速的恶劣工况，零部件的强度寿命在此种环境下必将受到较大的影响
。
目前发动机的寿命确定仍然是采用发动机整机在车台自然环境试车的方式，与自然海岛环境差异较大，两种服役环境可能造成发动机的寿命存在差异
。
发动机的强度寿命评估未考虑腐蚀损伤带来的影响，并且腐蚀损伤发生后，检查间隔期需要怎么确定也没有详细的方法
。
除此之外，目前用于强度寿命评估和检查间隔期确定的分析计算数据都来自于用标准试样进行的性能测试，而不论是国际通用标准
、
国标
、
航标还是国军标，对标准试样的技术状态都有严格的要求，与服役时零部件表面状态不一致，标准试样的性能数据可能导致发动机强度寿命评估不够准确
。
[0004]因此，按照目前的技术方法，存在以下问题：
(1)
现有发动机的强度寿命评估的计算输入是标准试样性能数据，部件试验和整机试验在车台完成，未考虑腐蚀损伤对发动机零部件寿命可能造成大幅下降的影响，会带来发动机在自然海岛环境服役时寿命比设计预期偏低，不利于发动机的服役安全
。(2)
真实自然海岛服役的发动机寿命
、
发动机在车台模拟环境试验寿命以及标准试样测试的强度寿命三者之间的关系没有建立评估方法，不能应用标准试样数据预测发动机的真实强度寿命
。(3)
当发动机在自然海岛服役发生腐蚀后，腐蚀损伤对零部件寿命的影响未建立评估方法，检查间隔期是否需要调整没有理论依据，检查间隔期设置存在不合理的风险，发动机的安全性和可靠性得不到保障，不利于发动机的服役安全
。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的在于提供一种发动机整机腐蚀试验的强度寿命输入数据获取方法及系统，通过从自然海岛服役飞行试验到车台开车试验再到试验室标准试样试验逐级修正的方式，最终通过模拟真实服役情况的标准试样数据作为涡轴
/
涡桨发动机在自然海岛环境服役时的寿命预测和检查间隔期制定的输入，解决目前涡轴
/
涡桨发动机预期在自然海岛环境服役的强度寿命评估和检查间隔期确定无基于自然海岛
‑
工况耦合环境腐蚀损伤的寿命评估数据获取方法的问题
。
本专利技术主要用于涡轴
/
涡桨发动机自然海岛环境下服役的强度寿命预测
、
检查间隔期制定，为预期在自然海岛服役的涡轴
/
涡桨发动机的设计和维护提供输入
。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种发动机整机腐蚀试验的强度寿命输入数据获取方法，所述方法包括如下步骤：
[0008]步骤
S1、
建设试验站
、
编制试验谱，并根据编制的试验谱，将发动机整机
、
陪试件置于试验站进行试验，所述陪试件包括限寿件零件和标准试样；
[0009]步骤
S2、
根据步骤
S1
中编制的试验谱，将发动机整机在车台进行开车试验；
[0010]步骤
S3、
发动机整机车台开车试验结束后进行分解检查，获取发动机整机试验后零部件的第一剩余强度和第一剩余寿命；
[0011]步骤
S4、
将完成与步骤
S1
和步骤
S2
相同时间真实服役的发动机整机进行分解检查，获取真实服役后发动机零部件的第二剩余强度和第二剩余寿命；
[0012]步骤
S5、
根据步骤
S1
中编制的试验谱和步骤
S2
中整机开车试验谱，制定陪试件的补充试验谱，并对陪试件进行补充试验，获取陪试件的第三剩余强度和第三剩余寿命；
[0013]步骤
S6、
根据第一剩余强度和第一剩余寿命
、
第二剩余强度和第二剩余寿命以及第三剩余强度和第三剩余寿命，获取第一修正系数
、
第二修正系数以及第三修正系数，并建立修正系数之间的修正评估方法；
[0014]步骤
S7、
根据步骤
S1
和步骤
S5
编制的补充试验谱，制定模拟加速腐蚀
‑
工况耦合试验谱，并开展标准试样不同时间的加速腐蚀
‑
工况耦合试验，试验完成后，进行标准试样的力学性能测试，获取标准试样的力学性能数据；
[0015]步骤
S8、
利用步骤
S6
的修正评估方法对步骤
S7
获得的标准试样的力学性能数据进行修正后，获取的修正数据作为发动机强度寿命评估的输入数据，进行发动机的强度寿命预测；
[0016]步骤
S9、
根据步骤
S8
中获得的标准试样修正后的力学性能数据，确定发动机的检查间隔期
。
[0017]进一步地，所述的步骤
S1、
建设试验站
、
编制试验谱，并根据编制的试验谱，将发动机整机
、
陪试件置于试验站进行试验，所述陪试件包括限寿件零件和标准试样，具体包括如下步骤：
[0018]步骤
S10、
发动机试验前准备工作：将发动机本体
、
成附件
、
及主减与主机连接结构组成试验用整机，并将发动机的技术状态
、
包装和运输要求与交付用户时的要求保持一致；
[0019]步骤
S11、
试验站建设：根据发动机整机实际服役海岛的位置和自然环境情况，进行试验站的建设，试验站包括模拟海上平台停放和机库停放的功能；
[0020]步骤
S12、
试验谱编制：提取自然环境信息，根据自然海岛环境服役发动机真实的海上平台停放时间
、
机库停放时间和工作时间编制试验谱；
[0021]步骤
S13、
根据步骤
S12
编制的试验谱，将发动机整机和陪试件置于试验站进行试验，模拟发动机服役时在海上平台停放和机库停放，对发动机整机和陪本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种发动机整机腐蚀试验的强度寿命输入数据获取方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤
S1、
建设试验站
、
编制试验谱，并根据编制的试验谱，将发动机整机
、
陪试件置于试验站进行试验，所述陪试件包括限寿件零件和标准试样；步骤
S2、
根据步骤
S1
中编制的试验谱，将发动机整机在车台进行开车试验；步骤
S3、
发动机整机车台开车试验结束后进行分解检查，获取发动机整机试验后零部件的第一剩余强度和第一剩余寿命；步骤
S4、
将完成与步骤
S1
和步骤
S2
相同时间真实服役的发动机整机进行分解检查，获取真实服役后发动机零部件的第二剩余强度和第二剩余寿命；步骤
S5、
根据步骤
S1
中编制的试验谱和步骤
S2
中整机开车试验谱，制定陪试件的补充试验谱，并对陪试件进行补充试验，获取陪试件的第三剩余强度和第三剩余寿命；步骤
S6、
根据第一剩余强度和第一剩余寿命
、
第二剩余强度和第二剩余寿命以及第三剩余强度和第三剩余寿命，获取第一修正系数
、
第二修正系数以及第三修正系数，并建立修正系数之间的修正评估方法；步骤
S7、
根据步骤
S1
和步骤
S5
编制的补充试验谱，制定模拟加速腐蚀
‑
工况耦合试验谱，并开展标准试样不同时间的加速腐蚀
‑
工况耦合试验，试验完成后，进行标准试样的力学性能测试，获取标准试样的力学性能数据；步骤
S8、
利用步骤
S6
的修正评估方法对步骤
S7
获得的标准试样的力学性能数据进行修正后，获取的修正数据作为发动机强度寿命评估的输入数据，进行发动机的强度寿命预测；步骤
S9、
根据步骤
S8
中获得的标准试样修正后的力学性能数据，确定发动机的检查间隔期
。2.
根据权利要求1所述的一种发动机整机腐蚀试验的强度寿命输入数据获取方法，其特征在于，所述的步骤
S1、
建设试验站
、
编制试验谱，并根据编制的试验谱，将发动机整机
、
陪试件置于试验站进行试验，所述陪试件包括限寿件零件和标准试样，具体包括如下步骤：步骤
S10、
发动机试验前准备工作：将发动机本体
、
成附件
、
及主减与主机连接结构组成试验用整机，并将发动机的技术状态
、
包装和运输要求与交付用户时的要求保持一致；步骤
S11、
试验站建设：根据发动机整机实际服役海岛的位置和自然环境情况，进行试验站的建设，试验站包括模拟海上平台停放和机库停放的功能；步骤
S12、
试验谱编制：提取自然环境信息，根据自然海岛环境服役发动机真实的海上平台停放时间
、
机库停放时间和工作时间编制试验谱；步骤
S13、
根据步骤
S12
编制的试验谱，将发动机整机和陪试件置于试验站进行试验，模拟发动机服役时在海上平台停放和机库停放，对发动机整机和陪试件定期进行检查，记录发动机零部件和陪试件腐蚀情况
。3.
根据权利要求2所述的一种发动机整机腐蚀试验的强度寿命输入数据获取方法，其特征在于，所述自然环境信息包括：温度
、
湿度
、
日照
、
盐雾浓度
、
风速
、
降雨量
、
台风和污染物
。4.
根据权利要求1所述的一种发动机整机腐蚀试验的强度寿命输入数据获取方法，其特征在于，所述的步骤
S2、
根据步骤
S1
中编制的试验谱，将发动机整机在车台进行开车试验，具体包括如下步骤：
步骤
S20、
根据步骤
S1
中提取的自然环境信息将车台环境布置成模拟真实环境，并根据步骤
S1
中编制的试验谱，将步骤
S1
中完成自然海岛试验的发动机整机在车台进行开车试验；步骤
S21、
根据步骤
S1
中编制的试验谱，进行等效模拟加速试验谱的编制，将全新的发动机整机在车台开展加速腐蚀
‑
工况耦合试验
。5.
根据权利要求1所述的一种发动机整机腐蚀试验的强度寿命输入数据获取方法，其特征在于，所述的步骤
S3、
发动机整机车台开车试验结束后进行分解检查，获取发动机整机试验后零部件的第一剩余强度和第一剩余寿命，具体包括如下步骤：完成步骤
S2
中规定的试验后，对发动机整机进行分解检查，记录发动机零部件的腐蚀情况，并对限寿件零件取样进行力学性能测试，获得力学性能数据包括：拉伸
、
疲劳
、
持久和蠕变，结合腐蚀情况和力学性能数据，得到进行开车试验后发动机零部件的第一剩余强度和第一剩余寿命
。6.
根据权利要求1所述的一种发动机整机腐蚀试验的强度寿命输入数据获取方法，其特征在于，所述的步骤
S4、
将完成与步骤
S...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁珂，司键，石瑶，周涛涛，黄子琳，卢聪明，皮星，曾佳敏，方向，
申请(专利权)人：中国航发湖南动力机械研究所，
类型：发明
国别省市：