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摘要：在航空发动机设计、研制中，结构强度设计是重点。航空发动机强度设计体系平台的建设可以提升设计能力，同时也符合航空发动机强度设计实际需求。文章针对航空发动机强度设计系统建设与应用展开论述，旨在为相关研究提供参考资料。
关键词：强度设计；流程驱动；要素集成
1. 平台建设思想提出
针对在强度设计体系建设中所出现的设计工作过程不够规范，经验积累不够系统等问题，提出“流程驱动，要素集成”的平台建设思想。开展初步方案论证：应用3类（成熟、待改进、在研）可动态扩充的流程模板规范设计工作；应用检查清单对设计精度进行有效控制；应用规范/指导书/文件模板等体系要素指导、约束设计过程。通过对现有强度设计规范与准则的研究，将强度设计的具体环节归纳为十余种典型操作动作，针对特定强度设计工作的流程模板可以通过操作动作的组合灵活快速地建立、编辑和修改，同时可以根据具体工作需要，灵活地集成适合的体系要素，具有良好的动态扩充性，避免设计流程过于僵化不利于指导某些特定设计任务的情况发生。
2关键技术实现
2.1流程模板的建立与持续
完善发动机强度设计流程体现在航空发动机整个研制阶段，“十一五”期间将全部规范准则中涉及的典型强度设计流程归纳、提炼、分解、总结，形成平台上可执行的标准流程步骤，通过此步骤的组合建立流程模板，并将体系要素嵌入，以达到规范、指导不同类型强度设计活动的目的；“十二五”期间为提高工程实用性，对流程模板进一步优化与完善，如模板中体系要素的管理与使用，设计要素与流程的映射关系的细化。满足全周期研制活动如多轮次迭代、排故需求的技术实现等。首先在梳理体系要素基础上，对流程模板构架进行优化与重建。其中模板涉及的各类要素包括软件、规范、指导书、文件模板、检查清单等，存放在系统的资源库中，在新模板制作时，通过链接模式调用这些要素，保证数据惟一性和可利用性。最终工程上应用的流程模板作为系统的核心，达到只要下任务，指定分析任务类型，就能确定惟一流程模板，指定惟一规范、指导书、文件模板和工作流程的目的。通过流程模板控制工作从“计划、下达以及执行和上报”各环节准确规范。其次流程模板中系统完善了用于轮次迭代的操作。制定相关执行细则，同时又对排故、试验以及预研项目等工作开展模板定制的技术研究，基本上保证模板对全周期研制工作的可覆盖性，获得的成果均已应用到科研工作中。
2.2以流程为牵引的工作任务模式实现
在主任/组长下任务时，只要确定流程模板，也就指定了惟一的规范、指导书、文件模板和工作流程，设计人员以流程步骤作为执行项，以检查清单作为检查项，以指导书、规范以及参考资料作为指导项，规范、准确完成强度设计任务的同时，提高工作效率，系统中按工作需要进行相关工作移交，以适应实际工作需求。在设计人员开展工作的同时，主任/组长同步查看项目进行中的任务组成、任务完成和质量状态。
2.3强度设计工程数据库构建
在执行任务过程中，产生的数据直接作为过程数据形成数据库，按照强度设计工作需要，基于强度设计数据梳理结果，系统中设有强度设计数据库、故障库和试验库。将需要管理的数据保存在相应的数据库中，可以针对不同的部件及分析流程进行相应存储。①强度设计数据主要包括：原始设计输入、几何模型、有限元网格模型、载荷信息、仿真结果、关键结果、分析报告等。针对不同的部件及分析流程，其保存的数据可以有差别。②强度排故数据主要包括：与排故工作相关的过程数据、故障类型、故障时间以及故障报告等重要信息。③强度试验数据主要包括：与强度试验相关的原始数据、试验任务书以及试验总结报告等重要信息。
2.4强度设计经验传承与应用
在设计体系要素补充与完善基础上，梳理工作过程中存在的问题和解决方案，以及设计方法和经验，同时也包括部分型号研制过程中积累的重要数据。利用强度设计资源库，将强度设计相关资源进行整合并分类管理，解决了经验数据经常因人员的变动而流失或因存储工具的损坏而丢失的问题，方便知识的积累、传承、借鉴和使用，有利于工作效率的提高，加速人才的培养。在资源库建设与使用过程中，随着强度设计资源数量的不断扩充和类型的不断增加，资源库结构也随之更改以适应日常工作需求。
3.强度设计系统推广与应用
历经7年时间，共经历Demo版、2012版、2014版3个版本，搭建开发、测试、试运行、投入使用4个阶段，完成航空发动机强度设计系统的开发与完善工作。针对以上版本开展多轮次软件功能的测试与完善工作，如2012版166条、2014版112条，测试记录。其中多次针对某项功能开展多轮次迭代修改。最终建立适合于强度设计专业的设计系统，并将此系统应用于型号研制的强度设计工作中。目前，强度设计系统在各预研项目和型号工作中全面推广使用，数据信息逐步增加。
结束语
综上所述，航空发动机强度设计系统作为设计体系中的重要组成部分对今后发动机研制有着十分重要的参考价值，该系统也从某种程度上代表了当前我国的技术和管理水平，由此可以看出，航空发动机强度设计工作尤为重要，在今后的工作中需要将此作为重点，稳步提升结构强度设计能力，为我国航空航天事业的进步奠定扎实的基础。
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