Onlangse Vordering in Betroubaarheidsanalise van Aero-Motorstelsels

As 'n sleutelrotasiekomponent van 'n lughartmotor funksioneer die rotorstelsel oor 'n lang tydperk in 'n swaar omgewing van hoë temperatuur, hoë druk en hoë spoed, en moet 'n reeks eise soos langer lewe, ligte gewig en hoë betroubaarheid wat streng en teenstrydig is, voldoen. Onder die invloed van verskeie ewekansige faktore soos multi-veldlaste, materiaaleienskappe en modelparameters vertoon die spanning-vervormings- en vermoeilewensresponste van die rotorstelsel dikwels groot verspreiding. Hul noukeurige falingswaardering en betroubaarheidsanalise het tot sleuteltegnologieë in die ontwikkeling van gevorderde lughartmotors geword. Hierdie artikel bespreek eerstens die huidige algemeen gebruikte betroubaarheidsanalysiemetodes en hul modeleringsidees, en stel verskeie voorloopmodellen voor; daarna word, deur 'n tipiese turbinerotorstelsel asvoorbeeld te neem, die voordele, nadele en beperkings van verskeie algemeen gebruikte betroubaarheidsanalysiemetodes ontleed. Die analise resultate wys dat die voorloopmodelmetode groot potensiaal het vir hoë-nogtegenwoordighede voorspellingsvermoë en nie nodig het vir groot skaal simulasieberekeninge nie. Dit wys aan dat steekproefnemingstegnologie, modelvorm en boustrategie die sleutelingangpunte is wat die akkuraatheid en doeltreffendheid van die voorloopmodel beïnvloed, en dui sodoende die toekomstige ontwikkelingsrigting vir die toepassing van die voorloopmodelmetode in die betroubaarheidsanalise van rotorstelsels aan.

Benaderde analitiese metode/digitale simulasie metode:  Hierdie oorsig stel systematies benaderde analitiese metodes soos die primêre betroubaarheidsmetode en die sekondêre betroubaarheidsmetode voor, asook digitale simulasie metodes wat deur die Monte Carlo-metode verteenwoordig word. Vir die betroubaarheidsanalise van vliegtuigmotorrotorsisteme het die benaderde analitiese metode die gebrek dat dit moeilik is om die staartkarakteristieke van die waarskynlikheidsdigtheidsfunksie akkuraat te benader, en die digitale simulasie metode neig tot lae rekenkundige doeltreffendheid weens die noodsaaklikheid om 'n groot aantal werklike nie-lineêre limiettoestandsfunksies aan te roep. Figuur 1 toon die gedetailleerde betroubaarheidsanaliseproses van die twee metodes.

Vervangingsmodelmetode: Die bou van akkurate en doeltreffende wiskundige modelle om hoogdimensionele, nie-lineêre implisiete limiettoestandsfunksies te vervang, is 'n belangrike manier om betroubaarheidsanalise probleme van komplekse strukture soos vliegtuigmotorsensorstelsels op te los. Eerstens word tradisionele plaasvervangersoorte soos polinoomfunksies, Kriging-modelle, ondersteuningsvektor-masjines en BP neurale netwerke samengevat, en hul modelleringsprosesse en analise beginsels word gegee; daarna word verskeie meer avant-garde plaasvervangersoorte soos aktiewe leer tegnologie, wasige neurale netwerke, golfnet regressie, geoptimaliseerde Kriging, ekstreemwaarde seleksiestrategieë en verspreide samewerkingsstrategieë ingevoer, wat die potensiële navorsingsrigting van die plaasvervangermodelmetode aandui. Volg die amptelike rekening: Twee-masjiene krag eerste, kry 'n groot hoeveelheid twee-masjiene-inligting gratis, en fokus op die sleuteltegnologieë van die twee masjiene!

Betroubaarheidsanalise van die turbine rotorstelsel: Onder die koppeling van verskeie fisiese velde soos vloeistof-vas-vuur, sal die blaarwortel, rand, skijfmidde en ander dele van die turbine rotor verskeie falingsmodusse soos lae-siklus vermoeidheid, hoë-siklus vermoeidheid en hoë-temperatuur kruip voortbring. Sy betroubaarheidsanalise is 'n komplekse analisevraagstuk wat multi-fisiese velddemping en meerdere falingsmodusse behels. Hierdie artikel neem 'n tipiese turbine rotorstelsel as voorbeeld, gebruik verskeie snysrandvervolgingsmodelmetodes om sy betroubaarheid en betroubaarheidsgevoeligheid te analiseer en te evalueer, en vat die voor- en nadele van verskeie vervolgingsmodelmetodes in die betroubaarheidsanalise van turbine rotorstelsels saam. Figuur 3 toon die betroubaarheidsanaliseproses van die turbine rotorstelsel gebaseer op die vervolgingsmodel.

Die hoofslussies en uitsigte is as volg:

Hierdie artikel stel sistematies drie algemene betroubaarheidsanalise metodes voor, naamlik die benaderde analitiese metode, die numeriese simulasie metode en die surrogaatmodel metode. Dit bespreek die voordele, nadele, beperkings en toepassingsgebied van elke metode, wys die voordeel van die surrogaatmodel metode in betroubaarheidsanalise probleme wat ingewikkelde en hoëgraadse nie-lineêre implisiete funksionele funksies behels, en verskaf riglyne met verwysingsbetekenis vir die gebruik van die surrogaatmodel metode om die betroubaarheidsanalise probleme van 'n vliegtuigmotor rotorstelsel op te los. Volg die amptelike akkount: Twee-masjien krag eerste, kry 'n groot hoeveelheid twee-masjien data gratis, en fokus op die sleutel tegnologieë van twee-masjien!

Daarby, uitgaande van berekeningsakkuraatheid en -effektiwiteit, kondenseer hierdie artikel die drie sleutelmodelleringskoppels wat die effektiwiteit van die surrogaatmodel bepaal: steekproefnemings tegnologie, modelvorm, en boustrategie. Deur 'n diepgaanende bespreking van verskeie snyskerp betroubaarheidsmetodes wat in elke modelleringskoppel opduik, word gewys dat deur organies te kombineer steekproefnemings tegnologie, modelvorm, en boustrategie, die modelleringskoste doeltreffend verlaag kan word terwyl die berekeningsakkuraatheid verseker word. Vir kompleks strukturele betroubaarheidsanalise probleme soos vliegtuigmotor rotorstelsels, is hoe om die geloofwaardigheid van vliegtuigmotor rotorstelsel betroubaarheidsanalise rondom hierdie drie sleutelmodelleringskoppels te verbeter, waardig van verdere studie.