(19)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局(22)申請(qǐng)日2025.05.27地址412002湖南省株洲市蘆淞區(qū)董家瑕趙艷云程昊曾嘉迅陳亞農(nóng)(普通合伙)43211發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵構(gòu)件的瞬態(tài)溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)快本發(fā)明公開了一種發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵構(gòu)件的瞬態(tài)量變量的代數(shù)關(guān)系就可以計(jì)算得到瞬態(tài)溫度和速計(jì)算模型的待定系數(shù)通過(guò)對(duì)歷史數(shù)據(jù)擬合獲建模過(guò)程大大簡(jiǎn)化，而且，只需少量系數(shù)和公式，用，21.一種發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵構(gòu)件的瞬態(tài)溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)快速計(jì)算方法，其特征在于，包括以下基于相似準(zhǔn)則建立關(guān)鍵構(gòu)件的溫度關(guān)于進(jìn)口總溫、進(jìn)口總壓和轉(zhuǎn)速的簡(jiǎn)單計(jì)算模型，分別對(duì)溫度和應(yīng)力的簡(jiǎn)單計(jì)算模型進(jìn)行敏感性參數(shù)分析，并根據(jù)敏感性參數(shù)分析結(jié)果基于溫度的簡(jiǎn)單計(jì)算模型建立關(guān)鍵構(gòu)件在服役條件下的瞬態(tài)對(duì)瞬態(tài)溫度響應(yīng)模型和瞬態(tài)應(yīng)力計(jì)算模型中的待定系數(shù)進(jìn)行非2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵構(gòu)件的瞬態(tài)溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)快速計(jì)算方法，其特征3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵構(gòu)件的瞬態(tài)溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)快速計(jì)算方法，其特征4.如權(quán)利要求3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵構(gòu)件的瞬態(tài)溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)快速計(jì)算方法，其特征基于半無(wú)限大平板假設(shè)將瞬態(tài)溫度模型視為半無(wú)限大平板的非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過(guò)程，并基于第三類邊界條件和穩(wěn)態(tài)溫度計(jì)算模型將瞬態(tài)溫度模型轉(zhuǎn)換為關(guān)鍵構(gòu)件表面的溫度響應(yīng)模5.如權(quán)利要求4所述的發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵構(gòu)件的瞬態(tài)溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)快速計(jì)算方法，其特征36.如權(quán)利要求5所述的發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵構(gòu)件的瞬態(tài)溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)快速計(jì)算方法，其特征7.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵構(gòu)件的瞬態(tài)溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)快速計(jì)算方法，其特征簡(jiǎn)單計(jì)算模型構(gòu)建模塊，用于基于相似準(zhǔn)則建立關(guān)鍵構(gòu)件的溫度關(guān)于進(jìn)口總溫、進(jìn)口敏感性參數(shù)分析模塊，用于分別對(duì)溫度和應(yīng)力的簡(jiǎn)單計(jì)算模型進(jìn)行敏感性參數(shù)分析，瞬態(tài)溫度和應(yīng)力計(jì)算模塊，用于對(duì)瞬態(tài)溫度響應(yīng)模型和瞬態(tài)應(yīng)力計(jì)算模型中的待定系49.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括處理器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器通過(guò)調(diào)用所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的所述計(jì)算機(jī)程序，用于執(zhí)行如權(quán)利要求1~7任一項(xiàng)所述的方法的步驟。10.一種計(jì)算機(jī)可讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)，用于存儲(chǔ)對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵構(gòu)件的溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行快速計(jì)算的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)執(zhí)行如權(quán)利要求1~7任一項(xiàng)所述的方法的步驟。5發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵構(gòu)件的瞬態(tài)溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)快速計(jì)算方法及系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本發(fā)明涉及溫度和應(yīng)力分析技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵構(gòu)件的瞬態(tài)溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)快速計(jì)算方法及系統(tǒng)、電子設(shè)備、計(jì)算機(jī)可讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)。背景技術(shù)輪葉片、燃燒室等關(guān)鍵構(gòu)件常常承受著極高的溫度和應(yīng)力，這些關(guān)鍵構(gòu)件的性能和可靠性直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的整體效率和壽命，而對(duì)于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度和應(yīng)力分析，傳統(tǒng)的數(shù)值計(jì)算方法通常耗時(shí)較長(zhǎng)且計(jì)算復(fù)雜。[0003]而隨著航空技術(shù)的發(fā)展，工程應(yīng)用對(duì)分析效率的要求越來(lái)越高，特別是在設(shè)計(jì)、優(yōu)化和故障預(yù)測(cè)等方面，迫切需要更加高效的快速計(jì)算方法來(lái)輔助決策。在航空發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)、制造以及維護(hù)過(guò)程中，預(yù)測(cè)關(guān)鍵構(gòu)件的溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)性能要求不斷提高，對(duì)其可靠性、安全性和耐久性的要求也愈發(fā)嚴(yán)格，溫度和應(yīng)力的準(zhǔn)確計(jì)算對(duì)于設(shè)計(jì)優(yōu)化和壽命預(yù)測(cè)至關(guān)重要。例如，隨著國(guó)內(nèi)外民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)壽命管理框架趨于成熟，發(fā)動(dòng)機(jī)服役狀態(tài)下關(guān)鍵構(gòu)件的使用壽命消耗評(píng)估和剩余壽命預(yù)測(cè)已經(jīng)成為其中最重要的一環(huán)，常規(guī)情況下發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵構(gòu)件會(huì)相互拆換，將未到限的關(guān)鍵構(gòu)件拆換到其他發(fā)動(dòng)機(jī)上，以便實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵構(gòu)件利用最大化，因此要求關(guān)鍵構(gòu)件的剩余壽命評(píng)估要盡可能準(zhǔn)確，并且根據(jù)已有的相關(guān)歷史記錄，能夠快速跟蹤計(jì)算出當(dāng)前截止?fàn)顟B(tài)下的壽命損耗。[0004]因此，通過(guò)快速計(jì)算，可以更快地分析發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵部件在各種工況下的溫度分布和應(yīng)力集中情況，有助于識(shí)別潛在的薄弱環(huán)節(jié)或危險(xiǎn)部位，從而優(yōu)化設(shè)計(jì)，提升結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。例如，在發(fā)動(dòng)機(jī)服役期間，通過(guò)溫度和應(yīng)力的快速計(jì)算方法可以實(shí)時(shí)監(jiān)控關(guān)鍵構(gòu)件的工作狀態(tài)，并預(yù)測(cè)其壽命，這樣能夠提前預(yù)防疲勞失效等問(wèn)題，降低發(fā)動(dòng)機(jī)故障風(fēng)險(xiǎn)，保障飛行安全；另外，隨著航空工業(yè)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)推重比和效率的要求不斷提高，高溫高壓環(huán)境下的溫度和應(yīng)力快速計(jì)算方法能為新型高性能發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)提供科學(xué)依據(jù)，有助于推動(dòng)航空動(dòng)力技術(shù)的創(chuàng)新和突破。因此，開發(fā)航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵構(gòu)件的溫度和應(yīng)力快速計(jì)算方法可以顯著提升計(jì)算效率，使工程師能夠在較短的時(shí)間內(nèi)對(duì)關(guān)鍵構(gòu)件進(jìn)行溫度和應(yīng)力分析，這對(duì)于加快設(shè)計(jì)迭代、減少開發(fā)周期和成本具有重要意義。發(fā)明內(nèi)容[0005]本發(fā)明提供了一種發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵構(gòu)件的瞬態(tài)溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)快速計(jì)算方法及系統(tǒng)、電子設(shè)備、計(jì)算機(jī)可讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)，其可以大大提高計(jì)算速度、便于進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化、降低了建模復(fù)雜度以及降低數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和傳輸壓力。[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵構(gòu)件的瞬態(tài)溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)快速計(jì)基于相似準(zhǔn)則建立關(guān)鍵構(gòu)件的溫度關(guān)于進(jìn)口總溫、進(jìn)口總壓和轉(zhuǎn)速的簡(jiǎn)單計(jì)算模型，以及應(yīng)力關(guān)于進(jìn)口總溫、進(jìn)口總壓和轉(zhuǎn)速的簡(jiǎn)單計(jì)算模型；6基于溫度的簡(jiǎn)單計(jì)算模型建立關(guān)鍵構(gòu)件在服役條件下的對(duì)瞬態(tài)溫度響應(yīng)模型和瞬態(tài)應(yīng)力計(jì)算模型中的待定系數(shù)進(jìn)非線性擬合得到的兩個(gè)模型分別計(jì)算關(guān)鍵構(gòu)件基于第三類邊界條件和穩(wěn)態(tài)溫度計(jì)算模型將瞬態(tài)溫度模型轉(zhuǎn)換為關(guān)鍵構(gòu)件表面的溫度響7σ=0離心應(yīng)力+O熱應(yīng)力+σ氣動(dòng)應(yīng)力；其中，O表示瞬態(tài)應(yīng)力，0離心應(yīng)力、熱應(yīng)力和◎氣動(dòng)應(yīng)力簡(jiǎn)單計(jì)算模型構(gòu)建模塊，用于基于相似準(zhǔn)則建立關(guān)鍵構(gòu)件的溫度關(guān)于進(jìn)口總溫、進(jìn)口總壓和轉(zhuǎn)速的簡(jiǎn)單計(jì)算模型，以及應(yīng)力關(guān)于進(jìn)口總溫、進(jìn)口總壓和轉(zhuǎn)速的簡(jiǎn)單計(jì)算模敏感性參數(shù)分析模塊，用于分別對(duì)溫度和應(yīng)力的簡(jiǎn)單8行如上所述的方法的步驟。[0016]本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵構(gòu)件的瞬態(tài)溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)快速計(jì)算方法通過(guò)少量變量的代數(shù)關(guān)系就可以計(jì)算得到瞬態(tài)溫度和瞬態(tài)應(yīng)力，而現(xiàn)有的三維仿真通常需要通過(guò)有限元法或其他數(shù)值仿真方法進(jìn)行大規(guī)模的計(jì)算，耗費(fèi)大量時(shí)間和計(jì)算資源，尤其在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、材料非均勻或邊界條件復(fù)雜的情況下，仿真計(jì)算可能更加復(fù)雜，從而大大提高了計(jì)算速度，尤其是對(duì)于需要實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)和控制溫度、應(yīng)力的應(yīng)用場(chǎng)景(如工業(yè)生產(chǎn)線上實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)),現(xiàn)有三維仿真的計(jì)算時(shí)間往往難以滿足實(shí)時(shí)需求，而本發(fā)明的快速算法可以在極短時(shí)間內(nèi)完成計(jì)算，易于在嵌入式系統(tǒng)或控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，使得在線分析和實(shí)時(shí)反饋更加便捷；另外，本發(fā)明的快速算法可以在不同參數(shù)(如材料、溫度、外力等)變化下迅速計(jì)算出溫度和應(yīng)力的響應(yīng)，從而進(jìn)行快速的參數(shù)優(yōu)化，這對(duì)于設(shè)計(jì)階段、材料選擇以及工藝調(diào)整等過(guò)程有顯著的幫助，而三維仿真在參數(shù)優(yōu)化過(guò)程中需要多次重新仿真，計(jì)算量極大，不適合進(jìn)行頻繁的參數(shù)繁瑣且耗時(shí)，特別是在結(jié)構(gòu)復(fù)雜或者涉及多物理場(chǎng)耦合的情況下，而本發(fā)明的快速計(jì)算模型的待定數(shù)通過(guò)對(duì)歷史數(shù)據(jù)擬合獲得，不依賴于精確的幾何或邊界條件描述，使得建模過(guò)程大大簡(jiǎn)化；另外，三維仿真通常會(huì)生成大量的網(wǎng)格數(shù)據(jù)和結(jié)果文件，導(dǎo)致較高的存儲(chǔ)和傳輸成本，相較之下，本發(fā)明的快速算法只需少量系數(shù)和公式，數(shù)據(jù)量極小，適合在網(wǎng)絡(luò)傳輸或嵌入式設(shè)備上使用，大幅減少存儲(chǔ)空間和數(shù)據(jù)傳輸?shù)膲毫?。[0017]另外，本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵構(gòu)件的瞬態(tài)溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)快速計(jì)算系統(tǒng)同樣具有上述優(yōu)點(diǎn)。[0018]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照?qǐng)D，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。附圖說(shuō)明[0019]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：圖1是本申請(qǐng)優(yōu)選實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵構(gòu)件的瞬態(tài)溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)快速計(jì)算方法的流程示意圖；圖2是本申請(qǐng)另一實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵構(gòu)件的瞬態(tài)溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)快速計(jì)算系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式[0020]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本申請(qǐng)。[0021]參照?qǐng)D1,本申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施例提供了一種發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵構(gòu)件的瞬態(tài)溫度場(chǎng)和應(yīng)力步驟S1:基于相似準(zhǔn)則建立關(guān)鍵構(gòu)件的溫度關(guān)于進(jìn)口總溫、進(jìn)口總壓和轉(zhuǎn)速的簡(jiǎn)單計(jì)算模型，以及應(yīng)力關(guān)于進(jìn)口總溫、進(jìn)口總壓和轉(zhuǎn)速的簡(jiǎn)單計(jì)算模型；步驟S2:分別對(duì)溫度和應(yīng)力的簡(jiǎn)單計(jì)算模型進(jìn)行敏感性參數(shù)分析，并根據(jù)敏感性9參數(shù)分析結(jié)果建立瞬態(tài)應(yīng)力計(jì)算模型和穩(wěn)態(tài)溫度計(jì)算模型；步驟S3:基于溫度的簡(jiǎn)單計(jì)算模型建立關(guān)鍵構(gòu)件在服役條件下的瞬態(tài)溫度模型，并基于半無(wú)限大平板假設(shè)和穩(wěn)態(tài)溫度計(jì)算模型將瞬態(tài)溫度模型轉(zhuǎn)換為瞬態(tài)溫度響應(yīng)模型；步驟S4:對(duì)瞬態(tài)溫度響應(yīng)模型和瞬態(tài)應(yīng)力計(jì)算模型中的待定系數(shù)進(jìn)行非線性擬合，并利用非線性擬合得到的兩個(gè)模型分別計(jì)算關(guān)鍵構(gòu)件的瞬態(tài)溫度和瞬態(tài)應(yīng)力。[0022]可以理解，本實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵構(gòu)件的瞬態(tài)溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)快速計(jì)算方法，先基于相似準(zhǔn)則分別建立溫度和應(yīng)力關(guān)于進(jìn)口總溫、進(jìn)口總壓和轉(zhuǎn)速的簡(jiǎn)單計(jì)算模型，該簡(jiǎn)單計(jì)算模型在發(fā)動(dòng)機(jī)幾何不變的前提下可以表示應(yīng)力和溫度隨進(jìn)口總溫、進(jìn)口總壓和轉(zhuǎn)速變化的規(guī)律，為后續(xù)的瞬態(tài)溫度和瞬態(tài)應(yīng)力計(jì)算提供了理論基礎(chǔ)。然后，分別對(duì)溫度和應(yīng)力的簡(jiǎn)單計(jì)算模型進(jìn)行敏感性參數(shù)分析，確定總溫、總壓和轉(zhuǎn)速中哪些是溫度和應(yīng)力的關(guān)鍵敏感參數(shù)，并根據(jù)敏感性參數(shù)分析結(jié)果建立瞬態(tài)應(yīng)力計(jì)算模型和穩(wěn)態(tài)溫度計(jì)算模型。接著，基于溫度的簡(jiǎn)單計(jì)算模型建立關(guān)鍵構(gòu)件在服役條件下的瞬態(tài)溫度模型，并基于半無(wú)限大平板假設(shè)和穩(wěn)態(tài)溫度計(jì)算模型將瞬態(tài)溫度模型轉(zhuǎn)換為瞬態(tài)溫度響應(yīng)模型，以模擬關(guān)鍵構(gòu)件的瞬態(tài)導(dǎo)熱過(guò)程，可以準(zhǔn)確地計(jì)算關(guān)鍵構(gòu)件任意時(shí)刻的瞬態(tài)溫度。最后，利用歷史數(shù)據(jù)對(duì)瞬態(tài)溫度響應(yīng)模型和瞬態(tài)應(yīng)力計(jì)算模型中的待定系數(shù)進(jìn)行非線性擬合，即可基于擬合得到的兩個(gè)模型分別計(jì)算關(guān)鍵構(gòu)件的瞬態(tài)溫度和瞬態(tài)應(yīng)力。[0023]因此，本發(fā)明的快速計(jì)算方法通過(guò)少量變量的代數(shù)關(guān)系就可以計(jì)算得到瞬態(tài)溫度和瞬態(tài)應(yīng)力，而現(xiàn)有的三維仿真通常需要通過(guò)有限元法或其他數(shù)值仿真方法進(jìn)行大規(guī)模的計(jì)算，耗費(fèi)大量時(shí)間和計(jì)算資源，尤其在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、材料非均勻或邊界條件復(fù)雜的情況下，仿真計(jì)算可能更加復(fù)雜，從而大大提高了計(jì)算速度，尤其是對(duì)于需要實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)和控制溫度、應(yīng)力的應(yīng)用場(chǎng)景(如工業(yè)生產(chǎn)線上實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)),現(xiàn)有三維仿真的計(jì)算時(shí)間往往難以滿足實(shí)時(shí)需求，而本發(fā)明的快速算法可以在極短時(shí)間內(nèi)完成計(jì)算，易于在嵌入式系統(tǒng)或控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，使得在線分析和實(shí)時(shí)反饋更加便捷；另外，本發(fā)明的快速算法可以在不同參數(shù)(如材料、溫度、外力等)變化下迅速計(jì)算出溫度和應(yīng)力的響應(yīng)，從而進(jìn)行快設(shè)計(jì)階段、材料選擇以及工藝調(diào)整等過(guò)程有顯著的幫助，而三維仿真在參數(shù)優(yōu)化過(guò)程中需要多次重新仿真，計(jì)算量極大，不適合進(jìn)行頻繁的參數(shù)調(diào)整；另外，現(xiàn)有的三維仿真往往需要詳細(xì)描述材料屬性、幾何形狀、邊界條件等，建模過(guò)程繁瑣且耗時(shí)，特別是在結(jié)構(gòu)復(fù)雜或者涉及多物理場(chǎng)耦合的情況下，而本發(fā)明的快速計(jì)算模型的待定系數(shù)通過(guò)對(duì)歷史數(shù)據(jù)擬合獲得，不依賴于精確的幾何或邊界條件描述，使得建模過(guò)程大大簡(jiǎn)化；另外，三維仿真通常會(huì)生成大量的網(wǎng)格數(shù)據(jù)和結(jié)果文件，導(dǎo)致較高的存儲(chǔ)和傳輸成本，相較之下，本發(fā)明的快速算法只需少量系數(shù)和公式，數(shù)據(jù)量極小，適合在網(wǎng)絡(luò)傳輸或嵌入式設(shè)備上使用，大幅減少存儲(chǔ)空間和數(shù)據(jù)傳輸?shù)膲毫Α＿M(jìn)口總壓(p*)和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速(n)。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)原理可知，對(duì)于幾何不變的發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)p*、T*、n一定時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)為一定值，工作狀態(tài)一定，發(fā)動(dòng)機(jī)沿流程各截面的流道過(guò)程參數(shù)為一定值，所以應(yīng)該存在一種數(shù)學(xué)函數(shù)能夠表達(dá)出應(yīng)力場(chǎng)、應(yīng)變場(chǎng)、位移場(chǎng)、溫度場(chǎng)隨P*、[0025]由相似準(zhǔn)則可知，流道內(nèi)的氣動(dòng)參數(shù)滿足相似準(zhǔn)則，即各截面對(duì)應(yīng)點(diǎn)上同類物理量的比值和相似參數(shù)都為常數(shù)，例如：其中，分別表示第i個(gè)截面的進(jìn)口總壓、進(jìn)口總溫和轉(zhuǎn)速，Po、T。分別表示進(jìn)口截面的進(jìn)口總壓和進(jìn)口總溫，qm表示空氣質(zhì)量流量，表示轉(zhuǎn)速相似參數(shù)，表示理量都可以表達(dá)成如下形式，即關(guān)鍵構(gòu)件溫度關(guān)于進(jìn)口總溫、進(jìn)口總壓和轉(zhuǎn)速的簡(jiǎn)單計(jì)算模型，以及應(yīng)力關(guān)于進(jìn)口總溫、進(jìn)口總壓和轉(zhuǎn)速的簡(jiǎn)單計(jì)算模型可表示為：待定系數(shù)，p*表示關(guān)鍵構(gòu)件的進(jìn)口總壓，p。表示標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的大氣壓力，為1.013×10?Pa,T*表示關(guān)鍵構(gòu)件的進(jìn)口總溫，T?表示標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的大氣溫度，為288.15K,n表示關(guān)鍵構(gòu)件內(nèi)轉(zhuǎn)子部件的當(dāng)前轉(zhuǎn)速，n。表示關(guān)鍵構(gòu)件內(nèi)轉(zhuǎn)子部件的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速，式中，對(duì)于不同的物理量，待定系數(shù)不同?？梢岳斫猓嗨茰?zhǔn)則屬于現(xiàn)有技術(shù)，所構(gòu)建的簡(jiǎn)單計(jì)算模型也是現(xiàn)有技術(shù)，具體原理在此不再贅述。[0026]另外，在所述步驟S2中，分別對(duì)溫度和應(yīng)力的簡(jiǎn)單計(jì)算模型進(jìn)行敏感性參數(shù)分析，敏感性參數(shù)分析是一種用于評(píng)估模型輸出結(jié)果對(duì)輸入?yún)?shù)變化的敏感程度的方法，其可以幫助識(shí)別關(guān)鍵影響因素、優(yōu)化模型設(shè)計(jì)或降低不確定性，核心原理是通過(guò)系統(tǒng)地調(diào)整輸入通過(guò)前期大量的數(shù)值仿真，并根據(jù)拉丁超立方采樣，計(jì)算得到不同轉(zhuǎn)速、壓力和溫度下的關(guān)鍵構(gòu)件溫度，通過(guò)分析溫度仿真結(jié)果與上述變量之間的相關(guān)系數(shù)，從而得到關(guān)鍵敏感參數(shù)，發(fā)現(xiàn)只有轉(zhuǎn)速對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵構(gòu)件的溫度影響較大，總溫和總壓對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵構(gòu)件的溫度影響不大。因此，本發(fā)明忽略了溫度的簡(jiǎn)單計(jì)算模型中關(guān)于總溫和總壓的兩項(xiàng)，從而可以簡(jiǎn)化得到關(guān)鍵構(gòu)件的穩(wěn)態(tài)溫度計(jì)算模型，可表示為：其中，T表示穩(wěn)態(tài)溫度，n表示關(guān)鍵構(gòu)件內(nèi)轉(zhuǎn)子部件的當(dāng)前轉(zhuǎn)速，n。表示關(guān)鍵構(gòu)件內(nèi)轉(zhuǎn)子部件的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速，A?和A?表示待定系數(shù)。[0027]另外，對(duì)于應(yīng)力的敏感性參數(shù)分析，由于不同關(guān)鍵構(gòu)件在不同方向上的瞬態(tài)分量應(yīng)力可視為由離心應(yīng)力、熱應(yīng)力和氣動(dòng)應(yīng)力三部分構(gòu)成，本發(fā)明分別將離心應(yīng)力、熱應(yīng)力和氣動(dòng)應(yīng)力作為輸出，將轉(zhuǎn)速、總壓和總溫作為輸入開展敏感性參數(shù)分析，發(fā)現(xiàn)離心應(yīng)力與轉(zhuǎn)速、總壓之間的相關(guān)系數(shù)較高，即受轉(zhuǎn)速和總壓的影響較大，熱應(yīng)力則主要受溫度影響，而氣動(dòng)應(yīng)力的變化幅度相比于離心應(yīng)力和熱應(yīng)力而言較小，為了快速計(jì)算瞬態(tài)應(yīng)力，故而可以忽略氣動(dòng)應(yīng)力隨時(shí)間變化的情況，將其視為常數(shù)。因此，在瞬態(tài)應(yīng)力計(jì)算模型中，某一方向的瞬態(tài)應(yīng)力計(jì)算公式為：其中，σ表示某一方向的瞬態(tài)應(yīng)力，0離心應(yīng)力、0熱應(yīng)力和◎氣動(dòng)應(yīng)力分別表示瞬態(tài)的離心應(yīng)力、熱應(yīng)力和氣動(dòng)應(yīng)力，p*表示關(guān)鍵構(gòu)件的進(jìn)口總壓，p?表示標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的大氣壓力，T*表示關(guān)鍵構(gòu)件的進(jìn)口總溫，T?表示標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的大氣溫度，n表示關(guān)鍵構(gòu)件內(nèi)轉(zhuǎn)子均為待定系數(shù)，其中，H?為常數(shù)。在分別計(jì)算得到六個(gè)方向的瞬態(tài)應(yīng)力分量后，即可基于等效應(yīng)力公式計(jì)算得到關(guān)鍵構(gòu)件的等效瞬態(tài)應(yīng)力，其中，等效應(yīng)力公式的表達(dá)式為：其中，σ'表示關(guān)鍵構(gòu)件的等效瞬態(tài)應(yīng)力，0x[0028]另外，在所述步驟S3中，關(guān)鍵構(gòu)件的瞬態(tài)溫度-時(shí)間響應(yīng)曲線通常為指數(shù)方程形式，任意時(shí)刻的瞬態(tài)溫度可認(rèn)為是準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)溫度+時(shí)間項(xiàng)的形式，因此，為了便于計(jì)算關(guān)鍵構(gòu)件的瞬態(tài)溫度，本發(fā)明基于溫度的簡(jiǎn)單計(jì)算模型建立關(guān)鍵構(gòu)件在服役條件下的瞬態(tài)溫度模其中，T表示瞬態(tài)溫度，p*表示關(guān)鍵構(gòu)件的進(jìn)口總壓，p?表示標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的大氣壓力，為1.013×10?Pa,T*表示關(guān)鍵構(gòu)件的進(jìn)口總溫，T?表示標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的大氣溫度，為288.15K,n表示關(guān)鍵構(gòu)件內(nèi)轉(zhuǎn)子部件的當(dāng)前轉(zhuǎn)速，n。表示關(guān)鍵構(gòu)件內(nèi)轉(zhuǎn)子部件的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速，時(shí)刻的時(shí)間差，t=t?-t?,k表示調(diào)整系數(shù)，由發(fā)動(dòng)機(jī)材料決定，用于表征發(fā)動(dòng)機(jī)從啟動(dòng)到停機(jī)[0029]然后，基于半無(wú)限大平板假設(shè)和穩(wěn)態(tài)溫度計(jì)算模型將瞬態(tài)溫度模型轉(zhuǎn)換為瞬態(tài)溫忽略溫度響應(yīng)模型中位置的影響，以對(duì)溫度響應(yīng)模型進(jìn)行修正，從而得 表示余誤差函數(shù)，誤差函數(shù)的值域區(qū)間為(-1,1),而余誤差函數(shù)的值而得到修正后關(guān)鍵構(gòu)件在第三類邊界條件下的瞬態(tài)溫度響應(yīng)模型，可表示為：λ=8.35275+0.01569T,c?=460.47745-0.11524T+2.413殘差平方和(RSS)作為誤差函數(shù)；4)最優(yōu)化求解：使用Leven網(wǎng)格劃分、命名及前處理設(shè)置)在50核計(jì)算機(jī)上需時(shí)超過(guò)6小時(shí)，單純計(jì)算時(shí)間約為3.5小簡(jiǎn)單計(jì)算模型構(gòu)建模塊，用于基于相似準(zhǔn)則建立關(guān)鍵構(gòu)件的溫度關(guān)于進(jìn)口總溫、進(jìn)口總壓和轉(zhuǎn)速的簡(jiǎn)單計(jì)算模型，以及應(yīng)力關(guān)于進(jìn)口總溫、進(jìn)口總壓和轉(zhuǎn)速的簡(jiǎn)單計(jì)算模敏感性參數(shù)分析模塊，用于分別對(duì)溫度和應(yīng)力的簡(jiǎn)單計(jì)算模型進(jìn)行敏感性參數(shù)分析，并根據(jù)敏感性參數(shù)分析結(jié)果建立瞬態(tài)應(yīng)力計(jì)算模型和穩(wěn)態(tài)溫度計(jì)算模型；瞬態(tài)溫度響應(yīng)模型構(gòu)建模塊，用于基于溫度的簡(jiǎn)單計(jì)算模型建立關(guān)鍵構(gòu)件在服役條件下的瞬態(tài)溫度模型，并基于半無(wú)限大平板假設(shè)和穩(wěn)態(tài)溫度計(jì)算模型將瞬態(tài)溫度模型轉(zhuǎn)換為瞬態(tài)溫度響應(yīng)模型；瞬態(tài)溫度和應(yīng)力計(jì)算模塊，用于對(duì)瞬態(tài)溫度響應(yīng)模型和瞬態(tài)應(yīng)力計(jì)算模型中的待定系數(shù)進(jìn)行非線性擬合，并利用非線性擬合得到的兩個(gè)模型分別計(jì)算關(guān)鍵構(gòu)件的瞬態(tài)溫度和瞬態(tài)應(yīng)力。[0036]可以理解，本實(shí)施例的快速計(jì)算系統(tǒng)通過(guò)少量變量的代數(shù)關(guān)系就可以計(jì)算得到瞬態(tài)溫度和瞬態(tài)應(yīng)力，而現(xiàn)有的三維仿真通常需要通過(guò)有限元法或其他數(shù)值仿真方法進(jìn)行大規(guī)模的計(jì)算，耗費(fèi)大量時(shí)間和計(jì)算資源，尤其在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、材料非均勻或邊界條件復(fù)雜的情況下，仿真計(jì)算可能更加復(fù)雜，從而大大提高了計(jì)算速度，尤其是對(duì)于需要實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)和控制溫度、應(yīng)力的應(yīng)用場(chǎng)景(如工業(yè)生產(chǎn)線上實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)),現(xiàn)有三維仿真的計(jì)算時(shí)間往往難以滿足實(shí)時(shí)需求，而本發(fā)明的快速計(jì)算系統(tǒng)可以在極短時(shí)間內(nèi)完成計(jì)算，易于在嵌入式系統(tǒng)或控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，使得在線分析和實(shí)時(shí)反饋更加便捷；另外，本發(fā)明的快速計(jì)算系統(tǒng)可以在不同參數(shù)(如材料、溫度、外力等)變化下迅速計(jì)算出溫度和應(yīng)力的響應(yīng)，從而進(jìn)行快速的參數(shù)優(yōu)化，這對(duì)于設(shè)計(jì)階段、材料選擇以及工藝調(diào)整等過(guò)程有顯著的幫助，而三維仿真在參數(shù)優(yōu)化過(guò)程中需要多次重新仿真，計(jì)算量極大，不適合進(jìn)行頻繁的參數(shù)調(diào)整；另外，現(xiàn)有的三維仿真往往需要詳細(xì)描述材料屬性、幾何形狀、邊界條件等，建模過(guò)程繁瑣且耗時(shí)，特別是在結(jié)構(gòu)復(fù)雜或者涉及多物理場(chǎng)耦合的情況下，而本發(fā)明的快速計(jì)算模型的待定系數(shù)通過(guò)對(duì)歷史數(shù)據(jù)擬合獲得，不依賴于精確的幾何或邊界條件描述，使得建模過(guò)程大大簡(jiǎn)化；另外，三維仿真通常會(huì)生成大量的網(wǎng)格數(shù)據(jù)和結(jié)果文件，導(dǎo)致較高的存儲(chǔ)和傳輸成本，相較之下，本發(fā)明的快速計(jì)算系統(tǒng)只需少量系數(shù)和公式，數(shù)據(jù)量極小，適合在網(wǎng)絡(luò)傳輸或嵌入式設(shè)備上使用，大幅減少存儲(chǔ)空間和數(shù)據(jù)傳輸?shù)膲毫Α0037]另外，本發(fā)明的另一實(shí)施例還提供一種電子設(shè)備，包括處理器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器通過(guò)調(diào)用所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的所述計(jì)算機(jī)程序，用于執(zhí)行如上所述的方法的步驟。[0038]另外，本發(fā)明的另一實(shí)施例還提供一種計(jì)算機(jī)可讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)，用于存儲(chǔ)對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵構(gòu)件的溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行快速計(jì)算的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)執(zhí)行如上所述的方法的步驟。[0039]一般計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)的形式包括：軟盤(floppydisk)、可撓性盤片程只讀存儲(chǔ)器(FLASH-EPROM)、其余介質(zhì)。指令可進(jìn)一步被一傳輸介質(zhì)所傳送或接收。傳輸介質(zhì)這一術(shù)語(yǔ)可包含任何有形或無(wú)形的介質(zhì)，其可用來(lái)存儲(chǔ)、編碼或承載用來(lái)給機(jī)器執(zhí)行的指令，并且包含數(shù)字或模擬通信信號(hào)或其與促進(jìn)上述指令的通信的無(wú)形介質(zhì)。傳輸介質(zhì)包含同軸電纜、銅線以及光纖，其包含了用來(lái)傳輸一計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信號(hào)的總線的導(dǎo)線。[0040]本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本申請(qǐng)的實(shí)施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本申請(qǐng)可采用完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實(shí)施例的形式。而且，本申請(qǐng)可采用在一個(gè)或多個(gè)其中包含有計(jì)算機(jī)可用程序代碼的計(jì)算機(jī)可用存儲(chǔ)介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲(chǔ)器、CD-ROM、光學(xué)存儲(chǔ)器等)上實(shí)施的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。本申請(qǐng)實(shí)施例中的方案可以采用各種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，