【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及力学性能测试表征,尤其涉及一种发动机结构振动疲劳裂纹扩展寿命的计算方法及装置。
技术介绍
1、重复使用发动机是航天运载动力系统的主要发展方向之一,在重复使用要求下,发动机的疲劳强度设计及寿命评估需求非常突出。传统的疲劳分析方法以应力/应变-寿命曲线(s-n曲线)为基础进行寿命预测,能够给出具有一定可靠度的寿命预测结果。然而,当疲劳分析方法用于重复使用结构时存在以下:s-n曲线寿命模型参数较少,无法完整描述疲劳损伤过程机制;此外,疲劳分析中的载荷因素主要考虑循环应力的大小和发生次数,难以考虑载荷次序对寿命的影响。这会导致寿命预测结果误差较大,不利于结构设计及评估。
2、基于断裂力学的损伤容限方法和裂纹扩展技术在航空领域已经广泛应用,目前,主要以线弹性断裂力学方法为主,适用于宏观长裂纹建模、材料性能试验及准静态疲劳寿命计算。液体火箭发动机的振动载荷是其重复使用过程中的显著载荷特征,振动环境下疲劳寿命大部分处于裂纹萌生阶段,为了保证发动机正常工作,需要保持结构完整性,通常不允许出现宏观裂纹或者穿透壁厚的裂纹。因此,基
...【技术保护点】
1.一种发动机结构振动疲劳裂纹扩展寿命的计算方法,其特征在于,方法包括:
2.根据权利要求1所述的发动机结构振动疲劳裂纹扩展寿命的计算方法,其特征在于,所述获取发动机结构的有限元模型中考核段应力响应的时域随机应力谱,包括:
3.根据权利要求2所述的发动机结构振动疲劳裂纹扩展寿命的计算方法,其特征在于,所述对所述功率谱密度进行抽样处理,获得所述考核段应力响应的时域随机应力谱,包括:
4.根据权利要求1所述的发动机结构振动疲劳裂纹扩展寿命的计算方法,其特征在于,所述基于所述时域随机应力谱,对所述发动机结构的裂纹模型进行有限元分析处理,确
...【技术特征摘要】
1.一种发动机结构振动疲劳裂纹扩展寿命的计算方法,其特征在于,方法包括:
2.根据权利要求1所述的发动机结构振动疲劳裂纹扩展寿命的计算方法,其特征在于,所述获取发动机结构的有限元模型中考核段应力响应的时域随机应力谱,包括:
3.根据权利要求2所述的发动机结构振动疲劳裂纹扩展寿命的计算方法,其特征在于,所述对所述功率谱密度进行抽样处理,获得所述考核段应力响应的时域随机应力谱,包括:
4.根据权利要求1所述的发动机结构振动疲劳裂纹扩展寿命的计算方法,其特征在于,所述基于所述时域随机应力谱,对所述发动机结构的裂纹模型进行有限元分析处理,确定含裂纹结构的断裂力学参数,包括:
5.根据权利要求4所述的发动机结构振动疲劳裂纹扩展寿命的计算方法,其特征在于,所述断裂力学参数至少包括应力强度因子或j积分。
【专利技术属性】
技术研发人员:高玉闪,张允涛,李斌潮,杜飞平,杨茂,穆朋刚,张磊,
申请(专利权)人:西安航天动力研究所,
类型:发明
国别省市:
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