Legfrissebb fejlesztések az űrmotor rotor-rendszer biztonságossági elemzésében

Egy repülőmotor kulcsfontosságú forgó komponenseként a rotorrendszer hosszú időn keresztül kemény működési feltételek között, magas hőmérsékleten, magas nyomaton és nagy sebességen működik, és teljesítenie kell egy sor exigeens és egymással ellentmondó követelményt, például hosszú élettartamot, könnyes súlyt és magas megbízhatóságot. Több véletlenszerű tényező hatására, mint például a több mező terhelése, anyagtulajdonságok és modellparaméterek, a rotorrendszer feszültség-tengeredési és fáradságos élettartam válasza gyakran jelentős szórásban mutatkozik. A finomított meghiúsulási elemzés és megbízhatósági analízis a fejlett repülőmotorok fejlesztésének kulcsfontosságú technológiái lettek. A tanulmány elsőként megvitatta az aktuálisan gyakran használt megbízhatósági elemzési módszereket és modellezési gondolatmenetüket, valamint bemutatta néhány vezető helyzetű helyettes modellmódszert; ezután egy tipikus turbinarotor-rendszer példáját veszi alapul, és elemzi a leggyakrabban alkalmazott megbízhatósági elemzési módszerek előnyeit, hátrányait és korlátozásait. Az elemzés eredményei azt mutatják, hogy a helyettes modellmódszer nagy potenciállal rendelkezik pontos előrejelzési teljesítményben, anélkül, hogy nagyméretű szimulációs számításokra lenne szükség. Megmutatja, hogy a mintavételi technológia, a modellstruktúra és a konstrukció stratégiája a kulcsfontosságú elemek, amelyek befolyásolják a helyettes modell pontosságát és hatékonyságát, így megmutatja a jövőbeli fejlesztési irányokat a helyettes modellmódszer alkalmazásához a rotorrendszerek megbízhatósági elemzésében.

Közelítő analitikus módszer/digitális szimulációs módszer:  Ez a áttekintés rendszeresen bemutatja a főbb közelítő analitikus módszereket, például az elsődleges megbízhatósági módszert és a másodlagos megbízhatósági módszert, valamint a Monte Carlo módszerrel reprezentált digitális szimulációs módszereket. Az repülőgép motorkerékrendszer megbízhatósági elemzésére vonatkozóan a közelítő analitikus módszernek van a hiányosság, hogy nehéz pontosan közelíteni a valószínűségsűrűségfüggvény hajlított jellemzőit, és a digitális szimulációs módszer gyakran alacsony számítási hatékonyságra vezethet, mivel szükség van sok nemlineáris valós korlátozásfüggvény meghívására. A 1. ábra mutatja a két módszer részletes megbízhatósági elemzési folyamatát.

Helyettesítő modell módszer: Pontos és hatékony matematikai modellek kidolgozása, amelyek magas-dimenziós, nemlineáris implikít határfeltételeket helyettesítenek, fontos módja a bonyolult szerkezetek, például repülőgép motorgördök-rendszerű strukturák megbízhatósági elemzési problémáinak megoldásának. Először is, összefoglaljuk a konvencionális helyettesítő modelleket, mint például a polinomiális függvényeket, a Kriging modelleket, a támogató vektor gépeket és a BP neurális hálózatokat, valamint bemutatjuk modellalkotási folyamatukat és elemzési elveiket; ezután, a mintavételi technológiák, modellformák és építési stratégiai szempontjai alapján, bemutatjuk néhány modernabb helyettesítő modellt, mint például az aktív tanulási technológiát, a zödlös neurális hálózatokat, a hullámforgást hálózati regressziót, a optimalizált Kriging-et, az extrémérték kiválasztási stratégiát és a decentralizált együttműködési stratégiát, amelyek mutatják a helyettesítő modell módszer potenciális kutatási irányát. Követheti az hivatalos fiókot: Kétgépes erő első, ingyenesen kap rengeteg kétgépes információt, és figyelje a kétgép kulcsfontosságú technológiáit!

Hűséges analízis a turbin rotorrendszerre: A több fizikai mező (például folyadék-szilárdtest-hő) összekapcsolása miatt a turbin rotorának lógrésze, szél, lemezközép és más részei különböző meghibásodási módokat hozhatnak létre, mint például a rövid- és hosszúciklusú fáradság, valamint a magas-hőmérsékletű krípszés. A hűséges analízise egy olyan bonyolult elemzési problémát jelent, amely több fizikai mező összekapcsolását és több meghibásodási módot tartalmaz. Ez a tanulmány egy tipikus turbin rotorterméket használ példaként, több modern helyettes modell-eljárást alkalmaz annak hűségének és hűségsensitivitásának elemzésére és értékelésére, valamint összegzi a különböző helyettes modell-eljárások előnyeit és hátrányait a turbin rotorrendszerek hűséges elemzésében. A 3. ábra bemutatja a turbin rotorrendszer hűséges elemzési folyamatát helyettes modell alapján.

Az elsődleges következtetések és a jövőkijelölések az alábbiak szerint:

Ez a tanulmány rendszeresen bemutatja a három leggyakoribb megbízhatósági elemzési módszert, azaz az approximativ analitikus módszert, a numerikus szimulációs módszert és a helyettes modell módszert, megvitatja mindegyik előnyeit, hátrányait, korlátait és alkalmazási területét, rámutat a helyettes modell módszer előnyeire a bonyolult és nagyon nemlineáris implikus függvényeket tartalmazó megbízhatósági elemzési problémák esetén, és iránymutatást nyújt a helyettes modell módszer alkalmazásához a repülőgép motor rotorrendszer megbízhatósági elemzéséhez. Kövessen minket hivatalos fiókon: Kétgépes erő elsőként, ingyenes kétgépes adatokért, és koncentráljon a kétgépes kulcsfontosságú technológiákra!

Továbbá, a számítási pontosság és hatékonyság szempontjából, ez a tanulmány összefoglalja a három kulcsfontosságú modellezési elemet, amelyek meghatározzák az alternatív modell hatékonyságát: mintavételi technológia, modellstruktúra és építési stratégia. A modellalkotás egyes lépéseiben felmerülő különféle újrafogalmazott hitelességi módszerek mélyreható tárgyalásán keresztül megmutatja, hogy a mintavételi technológiák, modellstruktúrák és építési stratégiák organikus kombinálásával hatékonyabban csökkenthető a modellezési költség, miközben biztosítva marad a számítási pontosság. Az repülőgép motor rotorrendszerrel kapcsolatos bonyolult strukturális hitelességi elemzési problémák esetén érdemes további kutatást végezni arra nézve, hogyan növelhető a repülőgép motora rotorrendszereinek hitelességi elemzésének hitelkedési szintje ezek között a három kulcsfontosságú modellezési tényező körül.