【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及航空发动机动应力测试，具体涉及一种压气机转子叶片应变计安装方案可行性诊断方法。
技术介绍
1、在航空发动机研制过程中，通过试验获取各级压气机转子叶片的振动参数、掌握压气机的振动特性是项目研制的重要环节。在各级压气机叶片上安装应变计，开展动应力测试试验是目前获取压气机叶片振动参数最有效、最能实现的技术。试验过程中，应变计安装方案的可行性将直接决定试验能否达到试验目的。
2、随着新型发动机的研制，新型结构的压气机出现在不同型号中。压气机转子在工作过程中承受的高转速、高温度负荷，将给应变计安装工艺带来难题，加之新结构没有应变计安装借鉴的经验。因此，面对新型结构的压气机转子叶盘，如果未经过诊断的应变计安装方案直接应用到压气机动应力试验测试中，极大可能出现应变测点失效，无法获取有效试验数据，造成发动机装配、应变计安装、试验的人力、物力资源的浪费的情况；甚至可能出现引线脱落，打伤发动机的风险。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供一种压气机转子叶片应变计安装方案可行性诊断方法，以达到提高试验的成功率，降低试验件装机后安全运行风险的目的。
2、本专利技术提供以下技术方案：一种压气机转子叶片应变计安装方案可行性诊断方法，包括：步骤一、提取方案中所使用材料的耐温特性参数；步骤二、对方案进行静态计算，诊断应变计安装方案中安装工艺的耐温可行性；步骤三、对方案开展动态验证试验；步骤四、对试验测试信号x(i)进行自适应的滑动平均计算得到y(n)，并计算得到y(n)
3、进一步地，步骤二具体为：计算压气机转子叶片、叶盘和鼓筒的换热系数；将叶片、盘心和鼓筒的换热系数作为压气机ansys模型的边界条件对压气机转子进行温度场计算，得到应变计安装位置和测试引线路径下的温度；若应变计安装位置和测试引线路径下的温度低于应变计安装方案中设定温度，则应变计安装方案可行。
4、进一步地，压气机转子叶片的换热系数计算公式为，其中，l为当量长度，为系数，为雷诺数，为当量直径，为动力粘性系数，为普朗特数，为气体导热系数，h1为压气机转子叶片的换热系数，为运动粘性系数。
5、进一步地，压气机转子盘心的换热系数计算公式为，其中，为旋转半径，h2为压气机转子盘心的换热系数。
6、进一步地，压气机转子鼓筒的换热系数计算公式为，其中，k1，k2，k3为系数，b为鼓筒当量壁厚，h3为压气机转子鼓筒的换热系数。
7、进一步地，步骤三具体为：s3.1、确立压气机验证用试验件，在试验件上按照应变计安装方案进行应变计安装和引线布置，记录安装完成后应变计安装参数；s3.2、对应变计和测试引线，在压气机动应力试验中所受的尾激流激励阶次进行计算；s3.3、对验证试验的最高温度载荷和动应力扫频执行参数进行确定；s3.4、确定验证试验器，使用试验器能够模拟和执行步骤s3.2中的载荷和执行扫频程序；s3.5、应用步骤s3.3确定的试验器对验证试验件进行安装方案可行性验证试验。
8、进一步地，s3.2中尾激流激励阶次计算方法为：以压气机同级静子叶片数n为基数，激励阶次m的计算公式为，其中，a为自然数。
9、进一步地，s3.3确定的参数具体为扫频转速区间h、扫频时间t、加温速率v、最大转速停留时间t和扫频次数n1，其中，h为0～n，n为最大工作转速，t为2min～3min,t为10s～30s。
10、进一步地，步骤四中：，其中x(i)是第i个记录的数据点，n为滑动平均序列数，m是为滑动平均窗口尺寸；，其中，f(n)≥100%则测点失效；，其中，h为失效测点数，h为总测点，且当≤50%时，则应变计安装方案可行。
11、进一步地，步骤五具体为：将试验前引线固定位置、引脚引线转接状态、安装涂层的外观状态进行对比，若其中任一项发生变化，则定位该项为工艺薄弱环节。
12、与现有技术相比，本专利技术采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：
13、采用静态计算和动态试验验证的方法来诊断压气机转子叶片应变计安装方案的可行性，解决无法提前预知应变计安装设计方案是否可行，方案需要优化改进环节的难题。
14、本专利技术方法思路清楚，操作简单，易于实现，能够实现压气机装机后动应力试验一次成功，从而降低多次试验造成发动机装配、试验的人力、物力等资源的浪费，降低发动机安全运行风险，对发动机特别是新型压气机结构的发动机压气机动应力有着非常重要的作用。
15、本专利技术还可以推广应用于发动机其他部件的动应力测试方案评估，在发动机动应力测试领域中有着非常的作用。
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1.一种压气机转子叶片应变计安装方案可行性诊断方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的压气机转子叶片应变计安装方案可行性诊断方法，其特征在于，所述步骤二具体为：
3.根据权利要求2所述的压气机转子叶片应变计安装方案可行性诊断方法，其特征在于，压气机转子叶片的换热系数计算公式为，其中，L为当量长度，为系数，为雷诺数，为当量直径，为动力粘性系数，为普朗特数，为气体导热系数，h1为压气机转子叶片的换热系数，为运动粘性系数。
4.根据权利要求3所述的压气机转子叶片应变计安装方案可行性诊断方法，其特征在于，压气机转子盘心的换热系数计算公式为，其中，为旋转半径，h2为压气机转子盘心的换热系数。
5.根据权利要求3所述的压气机转子叶片应变计安装方案可行性诊断方法，其特征在于，压气机转子鼓筒的换热系数计算公式为，其中，k1，k2，k3 为系数，b为鼓筒当量壁厚，h3为压气机转子鼓筒的换热系数。
6.根据权利要求3所述的压气机转子叶片应变计安装方案可行性诊断方法，其特征在于，所述步骤三具体为：
7.根据权利要求6所述
8.根据权利要求7所述的压气机转子叶片应变计安装方案可行性诊断方法，其特征在于，所述S3.3确定的参数具体为扫频转速区间H、扫频时间T、加温速率v、最大转速停留时间t和扫频次数n1，其中，H为0～N，N为最大工作转速，T为2min～3min,t为10s～30s。
9.根据权利要求8所述的压气机转子叶片应变计安装方案可行性诊断方法，其特征在于，所述步骤四中：
10.根据权利要求9所述的压气机转子叶片应变计安装方案可行性诊断方法，其特征在于，所述步骤五具体为：
...【技术特征摘要】
1.一种压气机转子叶片应变计安装方案可行性诊断方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的压气机转子叶片应变计安装方案可行性诊断方法，其特征在于，所述步骤二具体为：
3.根据权利要求2所述的压气机转子叶片应变计安装方案可行性诊断方法，其特征在于，压气机转子叶片的换热系数计算公式为，其中，l为当量长度，为系数，为雷诺数，为当量直径，为动力粘性系数，为普朗特数，为气体导热系数，h1为压气机转子叶片的换热系数，为运动粘性系数。
4.根据权利要求3所述的压气机转子叶片应变计安装方案可行性诊断方法，其特征在于，压气机转子盘心的换热系数计算公式为，其中，为旋转半径，h2为压气机转子盘心的换热系数。
5.根据权利要求3所述的压气机转子叶片应变计安装方案可行性诊断方法，其特征在于，压气机转子鼓筒的换热系数计算公式为，其中，k1，k2，k3 为系数，b为鼓筒当量壁厚，h3为压气机转子鼓...
【专利技术属性】
技术研发人员：王建，王艳丰，李鹏宾，何伟，谭清江，黄维娜，刘静，
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：
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