(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 202111631928.6 (22)申请日 2021.12.2 9 (71)申请人 宁波职业 技术学院 地址 315800 浙江省宁波市经济技 术开发 区庐山东路388号 (72)发明人 王晓明　徐辉　 (74)专利代理 机构 浙江中桓联合知识产权代理 有限公司 3 3255 专利代理师 朱萍 (51)Int.Cl. G01N 3/60(2006.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种排气系统中静子件开裂风险的预测方 法与系统 (57)摘要 本发明公开了一种排气系统中静子件开裂 风险的预测方法， 涉及排气系统领域， 本发明根 据发动机处于预设最高温与预设最低温时各静 子件的壁面热参数， 和发动机的预设热循环曲线 获取各静子件的瞬态温度场结果； 根据预紧力获 取静子件装配体对应的安装应力模 型； 根据安装 应力模型、 瞬态温度场结果以及各静子件的材料 参数获取在预设热循环曲线的末时刻对应静子 件装配体各位置处的累积塑性应变值； 并依次判 断各位置处的累积塑性应变值是否大于对应的 预设塑性应变限值， 若是则表 示该位置处对应的 静子件存在开裂风险， 避免了目前静子件抗开裂 性能的验证方法中在重新设计静子件装配体结 构后需重复进行热冲击试验所导致的产品开发 周期长、 研发 成本高的问题。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 114459941 A 2022.05.10 CN 114459941 A 1.一种排气系统中静子件开裂风险的预测方法， 其特 征在于， 包括 步骤： S01： 获取静子件 装配体的数学模型， 并对其进行流道抽取以获取气动计算模型； S02： 获取与排气系统相连的发动机在预设最高温与预设最低温时对应排气系统的性 能参数， 并通过气动计算模型利用所述性能参数获取发动机处于预设最高温与预设最低温 时排气系统中各静子件壁 面的热参数； S03： 根据发动机处于预设最高温与预设最低温时各静子件的壁面热参数， 和发动机的 预设热循环曲线获取 各静子件的瞬态温度场结果； S04： 获取常温状态下静子件装配体 中各静子件之间的预紧力， 并根据预紧力获取静子 件装配体对应的安装应力模型； S05： 根据安装应力模型、 瞬态温度场结果以及各静子件的材料参数获取在预设热循环 曲线的末时刻对应静子件 装配体各位置处的累积塑性应 变值； S06： 获取静子件装配体各位置处的预设塑性应变限值， 并依次判断各位置处的累积塑 性应变值是否大于对应的预设塑性应变限值， 若是， 则该位置处对应的静子件存在开裂风 险。 2.根据权利要求1所述的一种排气系统中静子件开裂风险的预测方法， 其特征在于， 所 述步骤S03具体为： 根据发动机处于预设最高温与预设最低温时各静子件的壁面热参数， 和发动机的预设 热循环曲线 进行瞬态的装配 体结构传热分析以获取 各静子件的瞬态温度场结果。 3.根据权利要求1所述的一种排气系统中静子件开裂风险的预测方法， 其特征在于， 所 述静子件 装配体中各静子件之间通过螺 栓连接， 所述 步骤S04具体为： S41： 根据各静子件之间螺 栓的最大 扭矩获取 各静子件之间的预紧力； S42： 将各静子件之间的预紧力施加至静子件 装配体以获取其对应的安装应力模型。 4.根据权利要求1所述的一种排气系统中静子件开裂风险的预测方法， 其特征在于， 所 述步骤S02中各静子件壁 面热参数的具体获取 方法为： 通过气动计算模型利用所述性能参数进行CFD流体动力计算以获取发动机处于预设最 高温与预设最低温时排气系统中各静子件壁 面的热参数。 5.根据权利要求4所述的一种排气系统中静子件开裂风险的预测方法， 其特征在于， 所 述静子件 装配体包括： 排气歧管， 涡壳， 排气弯管。 6.一种排气系统中静子件开裂风险的预测系统， 其特 征在于， 包括： 模型获取模块， 用于获取静子件装配体的数学模型， 并对其进行流道抽取以获取气动 计算模型； 热参数获取模块， 用于获取与排气系统相连的发动机在预设最高温与 预设最低温时对 应排气系统的性能参数， 并通过气动计算模型利用所述性能参数获取发动机处于预设最高 温与预设最低温时排气系统中各静子件壁 面的热参数； 温度场获取模块， 用于根据发动机处于预设最高温与 预设最低温时各静子件的壁面热 参数， 和发动机的预设热循环曲线获取 各静子件的瞬态温度场结果； 安装应力获取模块， 用于获取常温状态下静子件装配体中各静子件之间的预紧力， 并 根据预紧力获取静子件 装配体对应的安装应力模型； 累积塑性应变值获取模块， 用于根据安装应力模型、 瞬态温度场结果以及各静子件的权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114459941 A 2材料参数获取在预设热循环曲线的末时刻对应静子件 装配体各位置处的累积塑性应 变值； 预测模块， 用于获取静子件装配体各位置处的预设塑性应变限值， 并在存在累积塑性 应变值大于对应的预设塑性应 变限值时， 提 示对应位置处的静子件 存在开裂风险。 7.根据权利要求6所述的一种排气系统中静子件开裂风险的预测系统， 其特征在于， 所 述温度场获取模块具体用于： 根据发动机处于预设最高温与预设最低温时各静子件的壁面 热参数， 和发动机的预设热循环曲线进行瞬态的装配体结构传热分析以获取各静子件的瞬 态温度场结果。 8.根据权利要求6所述的一种排气系统中静子件开裂风险的预测系统， 其特征在于， 所 述静子件 装配体中各静子件之间通过螺 栓连接， 所述 安装应力获取模块具体包括： 预紧力获取单元； 用于根据各静子件之间螺栓的最大扭矩获取各静子件之间的预紧 力； 安装应力获取单元， 用于将各静子件之间的预紧力施加至静子件装配体以获取其对应 的安装应力模型。 9.根据权利要求6所述的一种排气系统中静子件开裂风险的预测系统， 其特征在于， 所 述热参数获取模块中各静子件壁面热参数的具体获取方法为： 通过气动计算模型利用所述 性能参数进 行CFD流体动力计算以获取发动机处于预设最高温与预设最低温时排气系统中 各静子件壁 面的热参数。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114459941 A 3