[发明专利]一种计算航空发动机涡轮盘盘心等效应力的方法

权利要求书

1.一种计算航空发动机涡轮盘盘心等效应力的方法，其特征在于，包括：

S1，获得涡轮盘的载荷谱，在给定载荷谱下分析涡轮盘的过渡态应力；

S2，在分析结果中提取涡轮盘盘心的应力历程和温度历程；

S3，对应力历程中每个时刻点分别计算符号等效应力，计算符号等效应力的过程为：计算von Mises等效应力，根据应力历程中三个主应力的加和值确定von Mises等效应力的计算值的正负号；

S4，由符号等效应力历程，获得每一组循环的峰值时刻和谷值时刻；

S5，对循环的峰值时刻和谷值时刻的应力分别进行单向应力相减，再按照von Mises准则获得等效应力范围。

2.根据权利要求1所述的一种计算航空发动机涡轮盘盘心等效应力的方法，其特征在于，S1中使用有限元方法分析涡轮盘的过渡态应力。

3.根据权利要求1所述的一种计算航空发动机涡轮盘盘心等效应力的方法，其特征在于， S2还包括根据温度对应的拉伸强度，将各应力历程换算至最高温度下的应力。

4.根据权利要求1所述的一种计算航空发动机涡轮盘盘心等效应力的方法，其特征在于，S4中使用雨流计数法获得每一组循环的峰值时刻和谷值时刻。

5.根据权利要求1所述的一种计算航空发动机涡轮盘盘心等效应力的方法，其特征在于，S2中的应力历程包括第一主应力S₁、第二主应力S₂、第三主应力S₃、von Mises等效应力S_Mises、轴向应力S_Y以及周向应力S_Z的六个应力历程。

6.根据权利要求5所述的一种计算航空发动机涡轮盘盘心等效应力的方法，其特征在于，S3中符号等效应力S_e=sgn(S₁+S₂+S₃)×S_Mises，获得相应的符号等效应力历程S_e-t，其中，sgn为阶跃函数，t为时间；

当S₁+S₂+S₃＞ 0，sgn(S₁+S₂+S₃)=1；

当S₁+S₂+S₃= 0 ，sgn(S₁+S₂+S₃)=0；

当S₁+S₂+S₃＜ 0，sgn(S₁+S₂+S₃)=-1。

7.根据权利要求6所述的一种计算航空发动机涡轮盘盘心等效应力的方法，其特征在于， ，

S_Y^’ =S_YB-S_YA，S_Z^’=S_ZB- S_ZA，其中，S_YB、S_YA、S_ZB和S_ZA分别为一组循环中峰值时刻的轴向应力、谷值时刻的轴向应力、峰值时刻的周向应力和谷值时刻的周向应力。