本发明涉及主燃烧室设计，公开了一种基于数理统计的火焰筒多斜孔容差控制方法及系统。
背景技术：
1、多斜孔全气膜冷却，是在火焰筒壁打出大量密布带有复合倾角且直径很小的孔来形成连续的“气膜毯”，以达到高效冷却的目的。由于早期加工水平限制，很难加工出满足多斜孔火焰筒的精度要求，因此工程应用较少。近十几年来随着激光打孔、电火花打孔等制造工艺的发展，多斜孔以其不可替代的优势成为了现代航空发动机的重要冷却形式之一。
2、早期国内多斜孔加工精度控制采用自由公差，直径0.7mm的小孔公差范围为0.1mm，小孔孔径偏差较大。多斜孔由于其形式特点，火焰筒壁孔数较多，公差累积较大。针对加工公差开展敏感性分析，小孔冷却孔径加工公差累积可以使得火焰筒开孔面积相比设计值偏差达到-18.83％～6.01％。对于工程应用而言，该公差所带来的变化量会导致台份间性能差异大、性能不满足设计要求。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种基于数理统计的火焰筒多斜孔容差控制方法及系统，能够实现对火焰筒多斜孔容差控制，规避公差累积导致多斜孔火焰筒有效流通面积偏差较大的问题。
2、为了实现上述技术效果，本发明采用的技术方案是：
3、一种基于数理统计的火焰筒多斜孔容差控制方法，包括：
4、以火焰筒多斜孔孔径自由公差为多斜孔初始加工公差，并根据初始加工公差分析获得火焰筒多斜孔初始标准差；
5、根据火焰筒多斜孔设计孔径值、初始加工公差和初始标准差，随机生成与设计孔数匹配且符合正态分布的模拟多斜孔；并根据每个模拟多斜孔孔径与设计孔径，分析获得模拟多斜孔面积偏差值；若模拟多斜孔面积偏差值在期望偏差区间范围内，则随机生成的模拟多斜孔满足容差控制要求；
6、若模拟多斜孔面积偏差值不在期望偏差区间范围内，则根据火焰筒冷却孔设计开孔面积、期望偏差区间、设计孔径和设计孔数，计算实现期望面积区间的最小公差；
7、根据最小公差，采用二分法迭代计算新的加工公差和新的标准差，并根据火焰筒多斜孔设计孔径值、新的加工公差和新的标准差，随机生成与设计孔数匹配且符合正态分布的模拟多斜孔，直至模拟多斜孔面积偏差值在期望偏差区间范围内。
8、进一步地，采用计算实现期望面积区间的最小公差，其中δφmin为最小公差，s为火焰筒冷却孔设计开孔面积，δs为期望偏差上限值，φ为设计冷却孔孔径，n为设计孔数。
9、进一步地，迭代计算新的加工公差和新的标准差时，新的加工公差δφi+1＝0.5*(δφi-δφmin)+δφmin，其中δφi+1为第i+1次迭代后的新公差，δφi为满足正态分布概率为99.7％的3σi置信区间的第i+1次迭代前的加工公差，i＝0，1，2，3，...，δφ0为初始加工公差，标准差σi＝δφi/3；
10、进一步地，火焰筒冷却孔加工过程中，采用预留部分冷却孔进行变公差调整控制火焰筒冷却开孔面积，预留孔加工数量由分析获得，其中m潮汐控制孔数量，φj为第j个模拟孔的孔径。
11、为实现上述技术效果，本发明还提供了一种基于数理统计的火焰筒多斜孔容差控制系统，包括：
12、第一分析模块，用于以火焰筒多斜孔孔径自由公差为多斜孔初始加工公差，并根据初始加工公差分析获得火焰筒多斜孔初始标准差；
13、模拟孔生成模块，用于根据火焰筒多斜孔设计孔径值、初始加工公差和初始标准差，随机生成与设计孔数匹配且符合正态分布的模拟多斜孔；并根据每个模拟多斜孔孔径与设计孔径，分析获得模拟多斜孔面积偏差值；若模拟多斜孔面积偏差值在期望偏差区间范围内，则随机生成的模拟多斜孔满足容差控制要求；
14、第二分析模块，用于当模拟多斜孔面积偏差值不在期望偏差区间范围内时，根据火焰筒冷却孔设计开孔面积、期望偏差区间、设计孔径和设计孔数，计算实现期望面积区间的最小公差；
15、调整输出模块，用于根据最小公差，采用二分法迭代计算新的加工公差和新的标准差，并根据火焰筒多斜孔设计孔径值、新的加工公差和新的标准差，随机生成与设计孔数匹配且符合正态分布的模拟多斜孔，直至模拟多斜孔面积偏差值在期望偏差区间范围内。
16、进一步地，所述第二分析模块采用计算实现期望面积区间的最小公差，其中δφmin为最小公差，s为火焰筒冷却孔设计开孔面积，δs为期望偏差上限值，φ为设计冷却孔孔径，n为设计孔数。
17、进一步地，所述调整输出模块中，新的加工公差δφi+1＝0.5*(δφi-δφmin)+δφmin，其中δφi+1为第i+1次迭代后的新公差，δφi为满足正态分布概率为99.7％的3σi置信区间的第i+1次迭代前的加工公差，i＝0，1，2，3，...，δφ0为初始加工公差，标准差σi＝δφi/3。
18、进一步地，还包括第三分析模块，所述第三分析模块用于根据分析获得火焰筒冷却孔加工过程中的预留孔加工数量，所述预留孔用于作为潮汐控制孔进行变公差调整控制火焰筒冷却开孔面积；其中m潮汐控制孔数量，φj为第j个模拟孔的孔径。
19、与现有技术相比，本发明所具备的有益效果是：本发明根据火焰筒多斜孔设计孔径值、初始加工公差和初始标准差，随机生成与设计孔数匹配且符合正态分布的初始模拟孔径，然后计算初始模拟孔径的面积偏差，若面积偏差不符合要求，则分析获得最小公差；根据火焰筒多斜孔孔径最小公差，采用二分法进行公差迭代，直至多斜孔面积偏差收缩至期望区间内，实现对火焰筒多斜孔容差控制，能够规避公差累积导致多斜孔火焰筒有效流通面积偏差较大的问题。
1.一种基于数理统计的火焰筒多斜孔容差控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于数理统计的火焰筒多斜孔容差控制方法，其特征在于，采用计算实现期望面积区间的最小公差，其中δφmin为最小公差，s为火焰筒冷却孔设计开孔面积，δs为期望偏差上限值，φ为设计冷却孔孔径，n为设计孔数。
3.根据权利要求2所述的基于数理统计的火焰筒多斜孔容差控制方法，其特征在于，迭代计算新的加工公差和新的标准差时，新的加工公差δφi+1＝0.5*(δφi-δφmin)+δφmin，其中δφi+1为第i+1次迭代后的新公差，δφi为满足正态分布概率为99.7％的3σi置信区间的第i+1次迭代前的加工公差，i＝0，1，2，3，...，δφ0为初始加工公差，标准差σi＝δφi/3。
4.根据权利要求2所述的基于数理统计的火焰筒多斜孔容差控制方法，其特征在于，火焰筒冷却孔加工过程中，采用预留部分冷却孔进行变公差调整控制火焰筒冷却开孔面积，预留孔加工数量由分析获得，其中m潮汐控制孔数量，φj为第j个模拟孔的孔径。
5.一种基于数理统计的火焰筒多斜孔容差控制系统，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的基于数理统计的火焰筒多斜孔容差控制系统，其特征在于，所述第二分析模块采用计算实现期望面积区间的最小公差，其中δφmin为最小公差，s为火焰筒冷却孔设计开孔面积，δs为期望偏差上限值，φ为设计冷却孔孔径，b为设计孔数。
7.根据权利要求6所述的基于数理统计的火焰筒多斜孔容差控制系统，其特征在于，所述调整输出模块中，新的加工公差δφi+1＝0.5*(δφi-δφmin)+δφmin，其中δφi+1为第i+1次迭代后的新公差，δφi为满足正态分布概率为99.7％的3σi置信区间的第i+1次迭代前的加工公差，i＝0，1，2，3，...，δφ0为初始加工公差，标准差σi＝δφi/3。
8.根据权利要求6所述的基于数理统计的火焰筒多斜孔容差控制系统，其特征在于，还包括第三分析模块，所述第三分析模块用于根据分析获得火焰筒冷却孔加工过程中的预留孔加工数量，所述预留孔用于作为潮汐控制孔进行变公差调整控制火焰筒冷却开孔面积；其中m潮汐控制孔数量，φj为第j个模拟孔的孔径。
