[发明专利]一种航空发动机主轴承寿命分析载荷谱编制方法

说明书

本申请提供了一种航空发动机主轴承寿命分析载荷谱编制方法，包括：确定典型工况点，其中，以每个初步分类中选取时间占比最高的工作点作为一个备选典型状态点A1，或是在高于平均值的工作点中选取寿命评估系数最大的作为一个备选典型状态点A2，或是以当前初步分类中寿命评估系数最大的工作点作为一个备选典型状态点A3；计算不高于A1状态点的所有工作点的时间占比T1，将其作为A1状态点在轴承寿命载荷谱中的时间分配；计算A1状态点和A2状态点之间的所有工作点的时间占比T2，将其作为A2状态点在轴承寿命载荷谱中的时间分配；计算高于A2状态点的所有工作点的时间占比T3，将其作为A3状态点在轴承寿命载荷谱中的时间分配；汇总后得到轴承寿命载荷谱。

技术领域

本申请属于航空发动机技术领域，特别涉及一种航空发动机主轴承寿命分析载荷谱编制方法。

背景技术

轴承寿命分析载荷谱编制是将由发动机整机支点载荷工况输入转化为轴承寿命计算的载荷输入条件，其核心是确定用于轴承分析的典型的转速、载荷工况及其工作时间占比，编制原则是在基于发动机工况条件的基础上进行适当调整，将大量载荷工况点按照一定原则精简，且保证精简后的载荷谱作为输入条件计算的轴承设计寿命具有一定安全裕度，从而保证轴承设计的可靠性。

发动机整机工况点多，直接用于轴承寿命分析，工作量过大，计算效率低；以往依照设计经验来简化合成分析载荷谱，缺少设计原则，以此作为轴承寿命分析，计算准确度难以保证。

发明内容

本申请的目的是提供了一种航空发动机主轴承寿命分析载荷谱编制方法，以解决或减轻背景技术中的至少一个问题。

本申请的技术方案是：一种航空发动机主轴承寿命分析载荷谱编制方法，包括：

S1、确定典型工况点，所述典型工况点的确定过程包括：

S11、确定主轴承寿命评估系数；

S12、以发动机总体性能特点进行初步分类，从每个初步分类中选取2～3个备选典型工况点；其中，备选典型工况点选取方法：

S121、每个初步分类中选取时间占比最高的工作点作为一个备选典型状态点A1；

S122、确定当前初步分类中的时间占平均值，在高于平均值的工作点中选取寿命评估系数最大的作为一个备选典型状态点A2；

S123、选取当前初步分类中寿命评估系数最大的工作点作为一个备选典型状态点A3；

S124、若当前初步分类中发动机工作点不足3个，则该当前初步分类中所有工作点都作为备选典型状态点；

S2、将分类中各工作点的时间占比进行聚类合并，从而确定备选典型状态点在轴承寿命载荷谱中工作时间分配，包括：

S21、对寿命评估系数值不高于A1状态点的所有工作点时间占比求和后得到时间占比T1，将其作为A1状态点在轴承寿命载荷谱中的时间分配；

S22、对寿命评估系数值高于A1状态点但不高于A2状态点的所有工作点时间占比求和后得到时间占比T2，将其作为A2状态点在轴承寿命载荷谱中的时间分配；

S23、对寿命评估系数值高于A2状态点的所有工作点时间占比求和后得到时间占比T3，将其作为A3状态点在轴承寿命载荷谱中的时间分配；

S24、汇总各初步分类中所有备选典型工况点，提取其载荷、转速以及时间分配，得到轴承寿命载荷谱。

进一步的，在确定典型工况点之前，还包括：

确定发动机工况的输入文件，所述输入文件包括：

发动机寿命工作点工况及时间分配，轴承所在支点载荷计算结果，以及对于角接触球轴承，还需各工况下轴承所在转子的气动轴向力计算结果。