(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210902485.8 (22)申请日 2022.07.29 (71)申请人 中国航发沈阳发动机 研究所 地址 110015 辽宁省沈阳市沈河区万 莲路1 号 (72)发明人 沈锡钢　王绍明　储建恒　韩方军　 苗艳　许洪明　周战璇　 (74)专利代理 机构 北京航信高科知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11526 专利代理师 王伟立 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/23(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种承力机匣刚度模拟件及其设计方法 (57)摘要 本申请提供了一种承力机匣模拟件设计方 法， 用于航空发动机包容性试验， 包括： 根据风扇 机匣与承力机匣的几何模型得到风扇机匣与承 力机匣连接部位的结构尺寸； 建立风扇机匣与承 力机匣的有限元组合模型， 在 有限元组合模型中 风扇机匣的撞击区域加载压力载荷， 得到承力机 匣刚度影 响下的风扇机匣撞击区域变形云图； 根 据连接部位的结构尺寸确定承力机匣刚度模拟 件的初步尺 寸， 构建承力机匣刚度模拟件的几何 模型； 建立承力机匣刚度模拟件的有限元模型， 得到承力机匣刚度模拟件刚度影响下的风扇机 匣撞击区域变形云图； 对比分析风扇机匣撞击区 域的变形云图， 选取径向变形值进行对比， 若变 形差符合要求则完成设计； 若变形差复合要求， 则关键结构尺寸 参数。 权利要求书2页 说明书4页 附图2页 CN 115270334 A 2022.11.01 CN 115270334 A 1.一种承力 机匣模拟件设计方法， 用于航空发动机包容性试验， 其特征在于， 所述设计 包括： S1、 获取风扇机匣与承力机匣的几何模型， 根据风扇机匣与承力机匣的几何模型得到 风扇机匣与承力机匣连接 部位的结构尺寸； S2、 根据风扇机匣与承力机匣的图纸和/或几何模型， 建立所述风扇机匣与承力机匣的 有限元组合模型， 在所述有限元组合模型中风扇机匣的撞击区域加载压力载荷， 获取承力 机匣刚度影响下的风扇机匣撞击区域变形云图； S3、 根据承力 机匣与风扇机匣连接部位的结构尺寸确定承力 机匣刚度模拟件的初步尺 寸， 选取与承力机匣弹性模量相同或相 近的材料， 构建所述承力机匣刚度模拟件的几何模 型； S4、 根据承力机匣刚度模拟件的几何模型建立承力机匣刚度模拟件的有限元模型， 通 过所述有限元模型获得承力机匣刚度模拟件刚度影响下的风扇机匣撞击区域变形云图； S5、 通过调整承力机匣刚度模拟件的关键结构尺寸进行承力机匣的刚度等效； S6、 对比分析步骤S2与步骤S4中的风扇机匣撞击区域的变形云图， 选取风扇机匣撞击 区域沿发动机轴线方向均布多点的径向变形值进行对比， 若变形差在要求值以内， 则完成 承力机匣刚度模拟件的设计； 若变形差不在要求值以内， 则调整承力机匣刚度模拟件的关 键结构尺寸 参数， 直至满足变形差要求。 2.如权利要求1所述的承力 机匣模拟件设计方法， 其特征在于， 在所述有限元组合模型 中， 根据所述 风扇机匣与承力机匣的装配方式或装配工艺连接所述 风扇机匣与承力机匣。 3.如权利要求1或2所述的承力机匣模拟件设计方法， 其特征在于， 所述压力载荷为单 位载荷。 4.如权利要求3所述的承力 机匣模拟件设计方法， 其特征在于， 所述承力 机匣刚度模拟 件整体上一侧与所述风扇机匣连接的安装部， 所述安装部的宽度为L1， 所述承力机匣刚度 模拟件的另一侧 为用于模拟承力机匣刚度的实体部， 所述实体部的宽度为L3、 径向高度为 L4， 所述安装部与所述实体部之间的过渡部的轴向宽度为 L2， 厚度为B。 5.如权利要求4所述的承力 机匣模拟件设计方法， 其特征在于， 在确定承力 机匣刚度模 拟件的初步尺寸时， 所述承力机匣刚度模拟件的安装部结构尺寸与承力机匣的安装边结构 尺寸一致。 6.如权利要求5所述的承力 机匣模拟件设计方法， 其特征在于， 所述承力 机匣刚度模拟 件的有限元模型中网格密度与单 元尺寸保持一 致。 7.如权利要求6所述的承力 机匣模拟件设计方法， 其特征在于， 所述承力 机匣刚度模拟 件的关键结构尺寸包括连接部宽度L1， 过渡部轴向宽度为L2、 机匣厚度B以及实体部宽度 L3、 径向高度L 4。 8.如权利要求7所述的承力 机匣模拟件设计方法， 其特征在于， 在调节所述承力 机匣刚 度模拟件的关键结构尺寸参数过程中， 优先调节过渡部轴向宽度L2、 实体部宽度L3及径向 高度L4， 在调节前述关键参数无法达到变形差要求的基础下， 再进 行连接部宽度L 1和/或机 匣厚度B的调节。 9.如权利要求7所述的承力 机匣模拟件设计方法， 其特征在于， 沿发动机轴 线方向均布 的径向变形值 位置点的数量 不少于三个。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115270334 A 210.一种承力机匣刚度模拟件， 其特征在于， 所述承力 机匣刚度模拟试验件通过如权利 要求1至9中任一所述的承力机匣模拟件设计方法实现。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115270334 A 3