[发明专利]一种机匣安装边泄露量计算方法、系统及存储介质

权利要求书

1.一种机匣安装边泄露量计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1.基于航空发动机机匣安装边的结构参数，使用三维建模软件建立安装边三维几何模型；

步骤S2.对所述安装边三维几何模型进行网格划分，确定网格化的安装边模型；

步骤S3.获取所述安装边模型的约束边界条件和载荷边界条件，并进行求解计算，确定安装边接触面上的压力分布和间隙分布；

步骤S4.基于所述压力分布和所述间隙分布，采用等效替代的方法，确定安装边泄露通道高度分布数值；

步骤S5.基于所述安装边泄露通道高度分布数值，使用三维建模软件建立安装边泄露通道几何模型；

步骤S6.对所述安装边泄露通道几何模型进行网格划分，确定网格化的安装边泄露通道模型；

步骤S7.获取所述安装边泄露通道模型的边界条件，并进行求解计算，确定安装边的泄漏量。

2.如权利要求1所述的机匣安装边泄露量计算方法，其特征在于,步骤S2中，使用结构六面体网格的有限元法对机匣和安装边进行网格划分，使用非结构四面体网格和结构六面体网格共同存在的有限元法对螺栓进行网格划分。

3.如权利要求1所述的机匣安装边泄露量计算方法，其特征在于,步骤S3中，所述安装边模型的约束边界条件为机匣一端固定约束，所述安装边模型的载荷边界条件为机匣内壁施加内部气体压力。

4.如权利要求1所述的机匣安装边泄露量计算方法，其特征在于,步骤S4包括：

步骤S41.基于所述压力分布，将安装边接触面上各网格节点的接触压力转换为对应的接触间隙高度，转换公式如下所示：

其中，h_s为接触间隙高度，h₀为初始间隙高度，p为接触压力，R_C为材料的密封性能参数；

步骤S42.在相同网格节点上，将步骤S41确定的接触间隙高度与所述间隙分布比较，保留两者之间的最大值作为考虑粗糙度的接触间隙高度h_s；

步骤S43.基于所述考虑粗糙度的接触间隙高度h_s，进行等效替代，确定不考虑粗糙度的接触间隙高度h_d，等效替代公式如下所示：

其中，φ为流量因子；

步骤S44.重复步骤S42和步骤S43，历遍所有安装边接触面上的网格节点，最终确定安装边接触面上各网格节点对应的接触间隙高度h_d数值，即为安装边泄露通道高度分布数值。

5.如权利要求4所述的机匣安装边泄露量计算方法，其特征在于,步骤S41中，材料的密封性能参数R_C的计算公式如下所示：

R_c＝24.37p^0.4246 p≤90Mpa

R_c＝193.3-0.0021(p-206.5)² p＞90Mpa；

其中，p为接触压力。

6.如权利要求4所述的机匣安装边泄露量计算方法，其特征在于,步骤S43中，流量因子φ的计算公式如下所示：

σ为表面粗糙度轮廓均方根偏差，T为界面粗糙度的自相关系数，h_s为接触间隙高度。

7.如权利要求1所述的机匣安装边泄露量计算方法，其特征在于,步骤S6中，使用结构六面体网格的有限元法对安装边泄露通道几何模型进行网格划分。

8.如权利要求1所述的机匣安装边泄露量计算方法，其特征在于,步骤S7中，所述安装边泄露通道模型的边界条件为：

所述安装边泄露通道模型的内侧设置为压力入口，压力设置为预设的压力；

所述安装边泄露通道模型的外侧设置为压力出口，压力设置为大气压力；

所述安装边泄露通道模型的上下两面设置为壁面，且左右两侧设置为对称边界。