Nedavni Napredak u Analizi Pouzdanosti Rotorskih Sustava Leteljnih Motora

Kao ključni rotirajući komponent aero-motora, rotorni sustav radi u ostru okolinu visoke temperature, visokog tlaka i brzine tijekom dugačkog razdoblja, te mora ispunjiti seriju zahtjevne i protuslužbene indikatore poput dugog života, lagane težine i visoke pouzdanosti. Pod utjecajem više slučajnih faktora kao što su opterećenja u više polja, svojstva materijala i parametri modela, odgovori napona-deformacije i umornog života rotornog sustava često prikazuju veliku disperziju. Njegova precizna procjena propada i analiza pouzdanosti postale su ključne tehnologije u razvoju naprednih aero-motora. Ovaj rad prvo raspravlja o trenutačno često korištenim metodama analize pouzdanosti i njihovim idejama modeliranja, te predstavlja nekoliko vodećih metoda zamjenskog modela; zatim, uzimajući tipičan turbine rotorni sustav kao primjer, analizira se prednosti, mane i ograničenja nekoliko često korištenih metoda analize pouzdanosti. Rezultati analize pokazuju da metoda zamjenskog modela ima veliki potencijal u visokopreciznom predviđanju performansi i bez potrebe za velikim simulacijskim računanjima. Pokazuje se da su uzorkarska tehnologija, oblik modela i strategija izgradnje ključni elementi koji utječu na točnost i učinkovitost zamjenskog modela, time ukazujući buduće smjere razvoja za primjenu metode zamjenskog modela u analizi pouzdanosti rotornih sustava.

Približna analitička metoda/digitalna simulacijska metoda:  Ovaj pregled sustavno predstavlja približne analitičke metode poput osnovne i sekundarne metode pouzdanosti te digitalne simulacijske metode predstavljene Monte Carlo metodom. Za analizu pouzdanosti rotorskih sustava motornog greda zrakoplova, približna analitička metoda ima nedostatak teškoće u točnom aproksimiranju repnih karakteristika funkcije gustoće vjerojatnosti, a digitalna simulacijska metoda je podložna niskoj računalnoj učinkovitosti zbog potrebe pozivati veliki broj stvarnih nelinearnih granidobnih funkcija. Slika 1 prikazuje detaljan proces analize pouzdanosti tih dviju metoda.

Metoda zamjenskog modela: Izgradnja točnih i učinkovitih matematičkih modela za zamjenu visedimenzionalnih, nelinearnih implicitnih funkcija stanja je važan način za rješavanje problema analize pouzdanosti složenih struktura poput rotorskih sustava avionskog motora. Prvo se sažetkom tradicionalnih umjestočnih modela kao što su polinomijalne funkcije, Kriging modeli, strojevi s podržanim vektorom i BP neuronske mreže te daju njihovi proces modeliranja i principi analize; zatim, s perspektive tehnologije uzorkovanja, oblika modela i strategije izgradnje, uvode se nekoliko inovativnijih umjestočnih modela poput aktivne učenje tehnologije, fuzzy neuronskih mreža, valićne regresije, optimiziranog Kriginga, strategije odabira ekstremnih vrijednosti i distribuirane kolaboracijske strategije, što ukazuje na potencijalni smjer istraživanja metode umjestočnog modela. Pratite službenu stranicu: Dva stroja snaga prvo, dobijte veliku količinu informacija o dvama strojevima besplatno i fokusirajte se na ključne tehnologije dvaju strojeva!

Analiza pouzdanosti sustava turbine rotora: Pod utjecajem višestrukih fizičkih polja, poput fluidno-stvarno-toplotnog, u dijelovima turbine rotor, kao što su korijen lopatica, brid, središte diska i drugi, nastaju različiti načini propada, poput niskociklusičkog umora, visokociklusičkog umora i visoke-temperaturne krepse. Njegova analiza pouzdanosti je složena analitička problema koja uključuje višestruku fizičku polja i više načina propada. Ovaj rad uzima tipičan sustav turbine rotor kao primjer, koristi nekoliko najnovije metode zamjenskog modeliranja za analizu i procjenu njegove pouzdanosti i osjetljivosti pouzdanosti, te sažima prednosti i mane različitih zamjenskih modela metoda u analizi pouzdanosti sustava turbine rotor. Slika 3 prikazuje proces analize pouzdanosti sustava turbine rotor temeljen na zamjenskom modelu.

Glavni zaključci i perspektive su sljedeći:

Ovaj članak sustavno prezentira tri uobičajene metode analize pouzdanosti, a to su približna analitička metoda, numerička simulacijska metoda i metoda zamjenskog modela, raspravlja o prednostima, mane, ograničenjima i području primjene svake metode, ističe prednost metode zamjenskog modela u problemima analize pouzdanosti koji uključuju složene i visoko nelinearne implicitne funkcionalne funkcije, te pruža smjernice od značajke za korištenje metode zamjenskog modela pri rješavanju problema analize pouzdanosti rotorskog sustava letilnog motora. Pratite službeni račun: Two-machine power first, besplatno dobijte veliku količinu podataka o dvosmjernim strojevima i fokusirajte se na ključne tehnologije dvosmjernih strojeva!

Osim toga, polazeći od točnosti računanja i učinkovitosti računanja, ovaj članak smanjuje tri ključna modelirajuća povezivanja koja određuju učinkovitost zamjenskog modela: tehnologiju uzorkovanja, oblik modela i strategiju izgradnje. Putem duboke rasprave o različitim vodećim metodama pouzdanosti koje se pojavljuju u svakom modelirajućem koraku, ukazuje se da se kombinovanjem tehnologije uzorkovanja, oblika modela i strategije izgradnje može učinkovito smanjiti trošak modeliranja dok se osigurava točnost računanja. Za složene probleme analize pouzdanosti strukturnih sustava poput rotorskih sustava motora letelica, vrijedi daljnje istraživanje kako poboljšati pouzdanost analize pouzdanosti rotorskog sustava motora letelice okruženih tim trem ključnim modelirajućim koracima.