CN113326569B - 一种飞机发动机空气系统封严篦齿间隙许用范围确定方法 - Google Patents

Abstract

本申请属于飞机发动机空气系统封严篦齿间隙许用范围确定技术领域，具体涉及一种飞机发动机空气系统封严篦齿间隙许用范围确定方法，包括：以各个封严篦齿间隙为自变量，以选定空气系统功能为因变量，进行概率分析，识别其中影响选定空气系统功能的关键封严篦齿间隙；以各个封严篦齿间隙为自变量，以选定空气系统功能为因变量，建立Kriging模型；设定关键封严篦齿之外的封严篦齿间隙为定值，以关键封严篦齿间隙为变量，基于Kriging模型计算选定空气系统功能预测值；限定选定空气系统功能值，对应得到关键封严篦齿间隙许用范围。

Description

一种飞机发动机空气系统封严篦齿间隙许用范围确定方法

技术领域

本申请属于飞机发动机空气系统封严篦齿间隙许用范围确定技术领域，具体涉及一种飞机发动机空气系统封严篦齿间隙许用范围确定方法。

背景技术

飞机发动机空气系统封严篦齿结构是重要节流单元，主要包括各个支点的封严篦齿、涡轮盘前封严篦齿、涡轮盘后封严篦齿、涡轮后轴颈封严篦齿等，封严篦齿间隙为封严篦齿结构中篦齿齿尖与其外环之间的间隙，对飞机发动机空气系统功能具有重要影响，不合适的封严篦齿间隙会导致飞机发动机空气系统功能严重偏离设计，导致飞机发动机空气系统腔压、支点封严参数改变，引起轴向力的变化以及滑油的泄漏，影响轴承的安全使用，使飞机发动机空气系统用气量增加，严重影响飞机发动机性能。

当前，对于飞机发动机空气系统封严篦齿间隙，多是依据发动机硬件加工设备的精度进行粗略确定或依据经验进行确定，并未考虑对飞机发动机空气功能实现的影响，严重制约飞机发动机性能的提高。

鉴于上述技术缺陷的存在提出本申请。

需注意的是，以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本申请的目的是提供一种飞机发动机空气系统封严篦齿间隙许用范围确定方法，以克服或减轻已知存在的至少一方面的技术缺陷。

本申请的技术方案是：

一种飞机发动机空气系统封严篦齿间隙许用范围确定方法，包括：

以封严篦齿的各个篦齿间隙为自变量，以选定空气系统功能为因变量，进行概率分析，识别其中影响选定空气系统功能的关键封严篦齿间隙；

以各个篦齿间隙为自变量，以选定空气系统功能为因变量，建立Kriging模型；

设定关键封严篦齿之外的篦齿间隙为定值，以关键封严篦齿间隙为变量，基于Kriging模型计算选定空气系统功能预测值；

限定选定空气系统功能值，对应得到关键封严篦齿间隙许用范围。

根据本申请的至少一个实施例，上述的飞机发动机空气系统封严篦齿间隙许用范围确定方法中，所述选定空气系统功能为空气系统引气量、空气系统盘缘燃气封严流量、空气系统轴承封严压差或者空气系统转子轴向载荷。

根据本申请的至少一个实施例，上述的飞机发动机空气系统封严篦齿间隙许用范围确定方法中，限定选定空气系统功能值，对应得到关键封严篦齿间隙许用范围，具体为：

绘制关键封严篦齿间隙-选定空气系统功能预测值曲面，在其上绘出限定选定空气系统功能值曲线；

在限定选定空气系统功能值曲线许用范围内，以矩形框取得到关键封严篦齿间隙许用范围。

根据本申请的至少一个实施例，上述的飞机发动机空气系统封严篦齿间隙许用范围确定方法中，所述在限定选定空气系统功能值曲线许用范围内，以矩形框取得到关键封严篦齿间隙许用范围，具体为：

在限定选定空气系统功能值曲线许用范围内，基于搜索寻优的方式以矩形框取最大面积得到关键封严篦齿间隙许用范围。

根据本申请的至少一个实施例，上述的飞机发动机空气系统封严篦齿间隙许用范围确定方法中，还包括：

更新选定空气系统功能，对应得到关键封严篦齿间隙许用范围；

若各个选定空气系统功能对应的关键封严篦齿间隙间存在重合，则对存在重合的关键封严篦齿间隙许用范围取交集。

附图说明

图1是本申请实施例提供的飞机发动机空气系统封严篦齿间隙许用范围确定方法的流程图；

图2是本申请实施例提供的以各个封严篦齿间隙为自变量，以选定空气系统功能为因变量，进行概率分析的示意图；

图3是本申请实施例提供的识别关键封严篦齿间隙的示意图；

图4是本申请实施例提供的存在2个关键封严篦齿间隙，绘制关键封严篦齿间隙-选定空气系统功能预测值曲面的二维云视图；

图5是本申请实施例提供的存在2个关键封严篦齿间隙，绘制关键封严篦齿间隙-选定空气系统功能预测值曲面的二维云视图及其限定选定空气系统功能值曲线的示意图；

图6是本申请实施例提供的存在2个关键封严篦齿间隙，绘制关键封严篦齿间隙-选定空气系统功能预测值曲面的二维云视图及其限定选定空气系统功能值曲线，框取得到关键封严篦齿间隙许用范围的示意图；

图7是本申请实施例提供的存在2个关键封严篦齿间隙，绘制关键封严篦齿间隙-选定空气系统功能预测值曲面的三维云视图示意图。

图8是本申请实施例提供的存在2个关键封严篦齿间隙，绘制关键封严篦齿间隙-选定空气系统功能预测值曲面的三维云视图及其限定选定空气系统功能值曲线的示意图。

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；此外，附图用于示例性说明，其中描述位置关系的用语仅限于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

具体实施方式

为使本申请的技术方案及其优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的技术方案作进一步清楚、完整的详细描述，可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅是本申请的部分实施例，其仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分，其他相关部分可参考通常设计，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合以得到新的实施例。

此外，除非另有定义，本申请描述中所使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内一般技术人员所理解的通常含义。本申请描述中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“中心”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等表示方位的词语仅用以表示相对的方向或者位置关系，而非暗示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，当被描述对象的绝对位置发生改变后，其相对位置关系也可能发生相应的改变，因此不能理解为对本申请的限制。本申请描述中所使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似用语，仅用于描述目的，用以区分不同的组成部分，而不能够将其理解为指示或暗示相对重要性。本申请描述中所使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语，不应理解为对数量的绝对限制，而应理解为存在至少一个。本申请描述中所使用的“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

此外，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，在本申请的描述中使用的“安装”、“相连”、“连接”等类似词语应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，领域内技术人员可根据具体情况理解其在本申请中的具体含义。

下面结合附图1至图8对本申请做进一步详细说明。

一种飞机发动机空气系统封严篦齿间隙许用范围确定方法，包括：

以各个封严篦齿间隙为自变量，以选定空气系统功能为因变量，进行概率分析，识别其中影响选定空气系统功能的关键封严篦齿间隙；

以各个封严篦齿间隙为自变量，以选定空气系统功能为因变量，建立Kriging模型；

设定关键封严篦齿之外的封样篦齿间隙为定值，以关键封严篦齿间隙为变量，基于Kriging模型计算选定空气系统功能预测值；

限定选定空气系统功能值，对应得到关键封严篦齿间隙许用范围。

对于上述实施例公开的飞机发动机空气系统封严篦齿间隙许用范围确定方法，领域内技术人员可以理解的是，其通过限定选定空气系统功能值，从保证空气系统功能实现的角度出发，确定关键封严篦齿间隙许用范围，能够有效保证飞机发动机空气系统的实现，进而保证飞机发动机的性能，且可针对不同的飞机发动机进行具体确定。

对于上述实施例公开的飞机发动机空气系统封严篦齿间隙许用范围确定方法，领域内技术人员还可以理解的是，其以各个封严篦齿间隙为自变量，以选定空气系统功能为因变量，进行概率分析，可得到各个封严篦齿间隙对选定空气系统功能的影响，进而识别出其中影响选定空气系统功能的关键封严篦齿间隙，具体过程可参考图2。

对于上述实施例公开的飞机发动机空气系统封严篦齿间隙许用范围确定方法，领域内技术人员还可以理解的是，关键封严篦齿间隙是指对选定空气系统功能影响明显的封严篦齿间隙，试验证明封严篦齿间隙间对空气系统功能影响差异十分明显，关键封严篦齿间隙相较于其余篦齿间隙对空气系统功能的影响会存在数量级的差异，关键封严篦齿间隙通常不会超过3个，在一个具体实施例中，存在2个关键封严篦齿间隙，如图3所示。

对于上述实施例公开的飞机发动机空气系统封严篦齿间隙许用范围确定方法，领域内技术人员还可以理解的是，其设定关键封严篦齿之外的封严篦齿间隙为定值，以关键封严篦齿间隙为变量，基于Kriging模型计算选定空气系统功能预测值，即固定关键封严篦齿间隙外的封严篦齿间隙，仅以关键封严篦齿间隙为变量，基于Kriging模型计算选定空气系统功能预测值，可极大降低计算的维度，提高计算的效率，关键封严篦齿外的封严篦齿间隙的具体数值，可由相关技术人员在应用本申请时根据已有的方式进行确定。

对于上述实施例公开的飞机发动机空气系统封严篦齿间隙许用范围确定方法，领域内技术人员还可以理解的是，上述的封严篦齿间隙指冷态的封严篦齿间隙，在进行相关计算时，需要转化为热态的封严篦齿间隙进行计算。

在一些可选的实施例中，上述的飞机发动机空气系统封严篦齿间隙许用范围确定方法中，所述选定空气系统功能为空气系统引气量、空气系统盘缘燃气封严流量、空气系统轴承封严压差或者空气系统转子轴向载荷。

在一些可选的实施例中，上述的飞机发动机空气系统封严篦齿间隙许用范围确定方法中，限定选定空气系统功能值，对应得到关键封严篦齿间隙许用范围，具体为：

绘制关键封严篦齿间隙-选定空气系统功能预测值曲面，在其上绘出限定选定空气系统功能值曲线；

在限定选定空气系统功能值曲线许用范围内，以矩形框取得到关键封严篦齿间隙许用范围。

在一个具体的实施例中，存在2个关键封严篦齿间隙，绘制关键封严篦齿间隙-选定空气系统功能预测值曲面的二维云视图如图4所示，限定选定空气系统功能值曲线在其上为一条二维曲线，如图5所示，框取得到关键封严篦齿间隙许用范围如图6所示。

在一个具体的实施例中，存在2个关键封严篦齿间隙，绘制关键封严篦齿间隙-选定空气系统功能预测值曲面的三维云视图如图7所示，限定选定空气系统功能值曲线在其上为一个三维平面，如图8所示。

在一些可选的实施例中，上述的飞机发动机空气系统封严篦齿间隙许用范围确定方法中，所述在限定选定空气系统功能值曲线许用范围内，以矩形框取得到关键封严篦齿间隙许用范围，具体为：

在限定选定空气系统功能值曲线许用范围内，基于搜索寻优的方式以矩形框取最大面积得到关键封严篦齿间隙许用范围。

在一些可选的实施例中，上述的飞机发动机空气系统封严篦齿间隙许用范围确定方法中，还包括：

更新选定空气系统功能，对应得到关键封严篦齿间隙许用范围，即在已知范围内遍历各个空气系统功能，对应得到关键封严篦齿间隙许用范围；

若各个选定空气系统功能对应的关键封严篦齿间隙间存在重合，则对存在重合的关键封严篦齿间隙许用范围取交集，所得的交集可同时满足对应空气系统功能的实现，以此能够获得满足飞机发动机各空气系统功能的封严篦齿间隙许用标准。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案，领域内技术人员应该理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式，在不偏离本申请的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种飞机发动机空气系统封严篦齿间隙许用范围确定方法，其特征在于，包括：

以各个封严篦齿间隙为自变量，以选定空气系统功能为因变量，进行概率分析，识别其中影响选定空气系统功能的关键封严篦齿间隙；

以各个封严篦齿间隙为自变量，以选定空气系统功能为因变量，建立Kriging模型；

设定关键封严篦齿之外的封严篦齿间隙为定值，以关键封严篦齿间隙为变量，基于Kriging模型计算选定空气系统功能预测值；

限定选定空气系统功能值，对应得到关键封严篦齿间隙许用范围；

更新选定空气系统功能，对应得到关键封严篦齿间隙许用范围；

若各个选定空气系统功能对应的关键封严篦齿间隙间存在重合，则对存在重合的关键封严篦齿间隙许用范围取交集。

2.根据权利要求1所述的飞机发动机空气系统封严篦齿间隙许用范围确定方法，其特征在于，

所述选定空气系统功能为空气系统引气量、空气系统盘缘燃气封严流量、空气系统轴承封严压差或者空气系统转子轴向载荷。

3.根据权利要求1所述的飞机发动机空气系统封严篦齿间隙许用范围确定方法，其特征在于，

限定选定空气系统功能值，对应得到关键封严篦齿间隙许用范围，具体为：

绘制关键封严篦齿间隙-选定空气系统功能预测值曲面，在其上绘出限定选定空气系统功能值曲线；

在限定选定空气系统功能值曲线许用范围内，以矩形框取得到关键封严篦齿间隙许用范围；

所述在限定选定空气系统功能值曲线许用范围内，以矩形框取得到关键封严篦齿间隙许用范围，具体为：

在限定选定空气系统功能值曲线许用范围内，基于搜索寻优的方式以矩形框取最大面积得到关键封严篦齿间隙许用范围。