后的离散数字载荷谱中所有的峰值和谷值全部寻找出来，并构成新的数字序列。峰谷值 检测是数据压缩处理的基本方法，它按载荷数据采样顺序记录其峰值和谷值。数据的峰谷 值点检测采用三点法进行判断，读取三个相邻的数据点4(1-1)4(丨）4(丨+1)，，若这三点 满足如下条件：
[0145] [X(i)-X(i-l)][X(i+l)-X(i)]<0且X(i)-X(i-1)矣0
[0146] 则认为X(i)是峰值或是谷值。
[0147] (1.3)载荷循环计数
[0148]构件疲劳损伤计算过程的重要一步是载荷累积频次分布曲线的形成，不同形状的 累积频次分布，反应出不同的疲劳损伤。飞机发动机载荷属于不规则的载荷，一般采用雨流 计数法进行载荷循环计数。
[0149]统计的所有载荷循环如下表1所示。
[0150] 表1统计的所有载荷循环
[0151]
[0152] (2)生成任务剖面载荷参数序列
[0153] 由以上统计的各类循环数，按图2载荷循环的排列方式，生成的任务剖面参数序列 如图6。
[0154] (3)分段统计各载荷状态保持时间
[0155] 根据发动机的特性及图5中相应任务的高度谱，取以下转速范围表示特征功率状 态：最大状态:转速2 1 l〇〇〇r/min，巡航状态:8800r/min <转速〈11000r/min，空中慢车状 态：6800r/min <转速<8800r/min，地面慢车状态：4000r/min <转速<6800r/min。划分好表 征各功率状态的转速范围后分段统计各载荷状态的保持时间，如表2所示。
[0156] 表2各载荷状态的保持时间
[0159] (4)编制其试验载荷谱
[0160] 分段统计各载荷状态的保持时间之后，按生成发动机单个任务剖面的载荷参数标 准试验谱的方法及步骤编制其试验载荷谱如图7。
[0161] 三、本发明应用在军机发动机上的另一个实例。图8为某涡轴发动机执行不同飞行 任务的载荷谱。在图3航空发动机通用标准试验载荷谱的基础上，得到其针对航空发动机主 要零部件开展寿命试验的发动机试验载荷谱如图10。并应用其开展了相关的试验(低循环 疲劳试验、蠕变疲劳试验）。具体步骤如下：
[0162] (1)统计各飞行任务所有载荷循环如表3所示。
[0163] 表3统计的所有载荷循环
[0164]
[0165] (2)由以上统计的各类循环数，按图2载荷循环的排列方式，生成的任务剖面参数 序列如图9。
[0166] (3)分段统计各载荷状态保持时间
[0167]根据发动机的特性，取以下转速范围表示特征功率状态：最大状态：转速2 44600r/min，巡航状态:30000r/min < 转速<44600r/min，空中慢车状态:20000r/min < 转速 <30000r/min，地面慢车状态：10000r/min <转速〈20000r/min。划分好表征各功率状态的转 速范围后分段统计各飞行任务下各载荷状态的保持时间，如下表4所示。
[0168]表4各载荷状态的保持时间
[0171] (4)编制其试验载荷谱
[0172] 分段统计各载荷状态的保持时间之后，按生成发动机单个任务剖面的载荷参数标 准试验谱的方法及步骤编制其试验载荷谱如图10。
[0173] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种航空发动机通用标准试验载荷谱编制方法，其特征在于:包括如下步骤： (1) 任务剖面载荷参数的标准化 将航空发动机的功率状态分为零、地面慢车、空中慢车、巡航和最大五种情况，将最大 功率状态置1，其他功率状态按与最大功率状态的比例给出相应小于1的值； (2) 任务剖面载荷参数序列的生成 将航空发动机的飞行任务划分为起飞阶段、中间飞行阶段和降落阶段，中间飞行阶段 为Π 类循环、m类循环和次循环的罗列，降落阶段按航空发动机有无反推力装置分为两种 情况； 起飞阶段的功率状态变化过程如下： A过程:零^地面慢车^空中慢车^巡航^最大 对应的时间长度为:tA_l = 0一tA_2一tA_3一tA_4^tA_5 Π 类循环有两种功率状态变化过程，具体如下： B1过程:最大^巡航^空中慢车^地面慢车^空中慢车^巡航^最大 对应的时间长度为:tBl_l一?Β1_2一?Β1_3一?Β1_4一?Β1_5一?Β1_6一?Β1_7 = 0 Β2过程:最大^巡航^至中慢车^巡航^最大 对应的时间长度为:tB2_l一tB2_2一tB2_3一tB2_4一tB2_5 = 0 虹类循环的功率状态变化过程如下： C过程:最大^巡航^最大 对应的时间长度为:tc_l^tc_2^tc_3 = 0 次循环有两种功率状态变化过程，具体如下： D1过程:巡航^空中慢车^地面慢车^空中慢车^巡航 对应的时间长度为:tDl_l一tDl_2一tDl_3一tDl_4一tDl_5 = 0 D2过程:巡航^空中慢车^巡航 对应的时间长度为:tD2_l一tD2_2一tD2_3 = 0 有反推力装置的降落阶段的功率状态变化过程如下： E过程:巡航^空中慢车^最大^地面慢车^零 对应的时间长度为:?Ε_1 一tE_2一tE_3一?Ε_4^?Ε_5 = 0 无反推力装置的降落阶段的功率状态变化过程如下： F过程:巡航^空中慢车^地面慢车^零 对应的时间长度为:tF_l一tF_2一tF_3一tF_4 = 0 统计航空发动机的单次飞行任务中A过程、B1过程、B2过程、C过程、D1过程、D2过程、E过 程/F过程的发生次数分分别为Να = 1、Nbi、Nb2、Nc、Ndi、Nd2、Ne = 1/Nf = 1; 将Na次A过程、Nbi次B1过程、Nb2次B2过程、Nc次C过程、Ndi次D1过程、Nd2次D2过程、化/化次 E过程/F过程依次排列在时间轴上形成航空发动机任务剖面载荷参数序列； (3) 生成航空发动机单次任务剖面的载荷参数标准试验谱 保持航空发动机通用标准试验载荷谱上A过程和E过程/F过程不变，保持B1过程、B2过 程、C过程、D1过程和D2过程的发生次数不变，对B1过程、B2过程、C过程、D1过程和D2过程进 行标准化处理，具体如下：(3.6)将A过程的最大功率状态时间tA_5更新为tA_5+mc_l;在标准化C过程和标准化Dl过 程之间增加地面慢车功率状态，时间长度为mDi_3;在标准化D2过程和E过程/F过程之间增加 空中慢车功率状态，时间长度为mD2_2 ;将E过程/F过程的巡航功率状态时间tE_l/tF_l更新为 tE_l+mD2_l/tF_l+邮2_1;形成航空发动机单次飞行任务的标准试验载荷谱； (4)由各飞行任务的混频编制航空发动机通用标准试验载荷谱。2.根据权利要求1所述的航空发动机通用标准试验载荷谱编制方法，其特征在于:所述 步骤(4)中，各飞行任务的混频按照如下方式计算:设某航空飞机总共有η个飞行任务，第i 个飞行任务的持续时间为Ti，第i个飞行任务的飞行次数为Si，则： 航空飞机的发动机总的飞行时间为航空飞机总的飞行次数为：发动机在时间A内的任务混频为； 第i个飞行任务在时间A内的任务混频为
【专利摘要】本发明公开了一种航空发动机通用标准试验载荷谱编制方法，包括如下主要步骤：(1)任务剖面载荷参数的标准化；(2)任务剖面载荷参数序列的生成；(3)生成发动机单个任务剖面的载荷参数标准试验谱；(4)由各飞行任务的混频编制发动机通用标准试验载荷谱。本发明编制的航空发动机试验载荷谱可作为航空发动机主要零部件寿命试验载荷，它在原始航空发动机载荷谱编制技术的基础上，综合考虑了飞机实际飞行中每个阶段和试验条件下的载荷要求。基于航空发动机通用标准试验载荷谱编制出的发动机试验载荷谱既能真实反映航空发动机载荷参数随飞行时间的变化情况又能简化试验载荷谱编制过程提高工作效率。
【IPC分类】G06F17/50, G01M15/00
【公开号】CN105574247
【申请号】CN201510926170
【发明人】孙志刚, 赵盛, 宋迎东
【申请人】南京航空航天大学
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年12月14日