申请/专利权人：中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司

申请日：2024-04-28

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN118094969B

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G06F119/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.28#授权;2024.06.14#实质审查的生效;2024.05.28#公开

摘要：本发明提供一种燃气轮机不同状态使用时间的换算方法，涉及燃气轮机性能恢复技术领域，本发明不同状态使用时间的换算应以不超过寿命期内允许的损伤为前提。根据燃气轮机不同状态的使用载荷和损伤情况，通过计算出不同使用状态的损伤折算系数，进而将对应状态的使用时间换算为需要的其他状态使用时间，并非突破燃气轮机的寿命时间。

主权项：1.一种燃气轮机不同状态使用时间的换算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：确定制约状态使用时间的薄弱环节；步骤2：设定等效计算原则；步骤2具体为：选取一种燃气轮机为标准燃气轮机，并设定等效计算原则，其中所述等效计算原则具体包括等效计算原则a、等效计算原则b、等效计算原则c以及等效计算原则d；所述等效计算原则a为应力假设：最薄弱件危险部位在不同使用状态下的应力与转速的平方成正比，且待算燃气轮机与标准燃气轮机最薄弱件危险部位的局部静强度储备相等；所述等效计算原则b为温度假设：最薄弱件危险部位的温度变化量与涡轮温度的变化量成正比，并将二者的比例系数定义为金属温度系数k温度；所述等效计算原则c为持久寿命损伤率假设：寿命期内最薄弱件危险部位在各使用状态下的总持久寿命损伤率k损伤与标准燃气轮机相等；所述等效计算原则d为定义寿命分散度系数：所述寿命分散度系数为计算持久寿命与持久寿命的比值，用k分散度表示；步骤3：基于标准燃气轮机确定待算燃气轮机的金属温度系数k温度、寿命分散度系数k分散度、总持久寿命损伤率k损伤；步骤3具体为：基于标准燃气轮机的强度、寿命数据，结合材料持久寿命方程，计算得到待算燃气轮机的金属温度系数k温度、寿命分散度系数k分散度、总持久寿命损伤率k损伤；k损伤＝tA1PA1+tA2PA2，其中PA1、PA2为标准燃气轮机不同使用状态下的持久寿命，tA1、tA2为标准燃气轮机不同使用状态下的规定状态时间；步骤4：计算损伤折算系数，并确定时间换算关系，实现燃气轮机不同状态使用时间的换算；步骤4具体包括以下步骤：步骤4.1：根据等效计算原则a，确定最薄弱件的危险部位在某个使用状态下的应力；步骤4.2：根据等效计算原则b，建立不同使用状态下的金属温度系数关系式，并根据等效计算原则d建立寿命分散度系数关系式；步骤4.3：根据等效计算原则c，建立各状态使用时间与持久寿命的关系式，并与最薄弱件材料的持久寿命方程、步骤4.2建立的金属温度系数关系式、寿命分散度系数关系式一起联立组成方程组，并进行迭代求解，计算出最薄弱件危险部位在对应使用状态下的温度和持久寿命；步骤4.4：将各使用状态的持久寿命取倒数得到单位时间的损伤，进一步计算确定各使用状态之间单位时间的损伤比值关系，即得到不同使用状态之间的损伤折算系数；通过损伤折算系数将对应状态的使用时间按需换算成其他状态使用时间，实现燃气轮机不同状态使用时间的换算；其中持久应力-寿命方程如下： x＝lgσ式中：R为兰氏温度，R；θ为摄氏温度，℃；σ为应力值，MPa；P*为计算持久寿命；b1＝-19.48371，b2＝-103140.3，b3＝-62707.57，b4＝28407.34，b5＝-4996.348。

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