Kemajuan Terkini dalam Analisis Kebolehpercayaan Sistem Rotor Enjin Aero

Sebagai komponen berputar utama dalam sebuah enjin aero, sistem rotor beroperasi dalam persekitaran yang keras dengan suhu tinggi, tekanan tinggi dan kelajuan tinggi selama tempoh masa yang lama, dan perlu memenuhi siri indikator yang menuntut serta bertentangan seperti jangka hayat panjang, berat ringan dan kebolehpercayaan tinggi. Di bawah pengaruh pelbagai faktor rawak seperti bebanan multifold, sifat bahan dan parameter model, tindak balas tegangan-regangan dan jangka hayat lelah sistem rotor sering kali menunjukkan taburan yang besar. Penilaian kegagalan terperinci dan analisis kebolehpercayaannya telah menjadi teknologi utama dalam pembangunan enjin aero moden. Kertas ini pertama-tama membincangkan kaedah analisis kebolehpercayaan yang biasa digunakan kini dan idea pemodelannya, dan memperkenalkan beberapa kaedah model pengganti terdepan; seterusnya, dengan mengambil contoh sistem rotor turbin tipikal, kelebihan, kekurangan dan had-had beberapa kaedah analisis kebolehpercayaan yang biasa digunakan dianalisis. Keputusan analisis menunjukkan bahawa kaedah model pengganti mempunyai potensi besar dalam prestasi ramalan ketepatan tinggi dan tidak memerlukan pengiraan simulasi skala besar. Ia menunjukkan bahawa teknologi sampel, bentuk model dan strategi pembinaan adalah tautan utama yang mempengaruhi ketepatan dan kecekapan model pengganti, dengan itu menunjukkan arah perkembangan masa depan untuk aplikasi kaedah model pengganti dalam analisis kebolehpercayaan sistem rotor.

Kaedah analisis hampiran/kaedah simulasi digital:  Ulasan ini secara sistematik memperkenalkan kaedah analisis hampiran seperti kaedah kebolehpercayaan peringkat pertama dan kaedah kebolehpercayaan peringkat kedua, serta kaedah simulasi digital yang diwakili oleh kaedah Monte Carlo. Untuk analisis kebolehpercayaan sistem rotor enjin pesawat, kaedah analisis hampiran mempunyai kelemahan sukar untuk menghampiri dengan tepat ciri-ciri ekor fungsi ketumpatan kebarangkalian, dan kaedah simulasi digital cenderung menghadapi kecekapan pengiraan rendah disebabkan perlunya memanggil banyak fungsi keadaan had tak linear sebenar. Rajah 1 menunjukkan proses analisis kebolehpercayaan terperincikan bagi dua kaedah tersebut.

Kaedah model pengganti: Membina model matematik yang tepat dan cekap untuk menggantikan fungsi keadaan had berdimensi tinggi, tidak linear dan tersirat adalah cara penting untuk menyelesaikan masalah analisis kebolehpercayaan struktur kompleks seperti sistem rotor enjin kapal terbang. Pertama, model pengganti tradisional seperti fungsi polinomial, model Kriging, mesin vektor sokongan, dan rangkaian neural BP dirangkum, dan proses pemodelan serta prinsip analisis mereka diberikan; seterusnya, dari perspektif teknologi sampel, bentuk model, dan strategi pembinaan, beberapa model pengganti lebih terkini seperti teknologi pembelajaran aktif, rangkaian neural kabur, regresi rangkaian gelombang, Kriging yang dioptimumkan, strategi pemilihan nilai ekstrem, dan strategi kolaboratif teragih diperkenalkan, menunjukkan arah penyelidikan potensial bagi kaedah model pengganti. Ikuti akaun rasmi: Kuasa Dua Mesin Pertama, dapatkan maklumat dua mesin secara percuma, dan tumpu pada teknologi utama dua mesin!

Analisis kebolehpercayaan sistem rotor turbin: Di bawah kawasan bergabung beberapa medan fizik seperti cecair-padatan-haba, bahagian-bahagian seperti akar bilah, tepi, pusat cakera dan lain-lain bagi rotor turbin akan menghasilkan pelbagai mod kegagalan seperti keletihan rendah-kitaran, keletihan tinggi-kitaran, dan merayap suhu tinggi. Analisis kebolehpercayaannya adalah satu masalah analisis kompleks yang melibatkan penyambungan berbilang medan fizik dan pelbagai mod kegagalan. Kertas ini mengambil satu sistem rotor turbin tipikal sebagai contoh, menggunakan beberapa kaedah model pengganti terkini untuk menganalisis dan menilai kebolehpercayaannya serta kepekaan kebolehpercayaan, dan merangkumi kelebihan dan kekurangan pelbagai kaedah model pengganti dalam analisis kebolehpercayaan sistem rotor turbin. Rajah 3 menunjukkan proses analisis kebolehpercayaan sistem rotor turbin berdasarkan model pengganti.

Kesimpulan utama dan prospek adalah seperti berikut:

Kertas ini secara sistematik memperkenalkan tiga kaedah analisis kebolehpercayaan yang biasa, iaitu kaedah analitik hampiran, kaedah simulasi berangka dan kaedah model pengganti, membincangkan kelebihan, kekurangan, had-had serta julat aplikasi setiap kaedah, menunjukkan keunggulan kaedah model pengganti dalam masalah analisis kebolehpercayaan yang melibatkan fungsi implisit bukan linear kompleks dan sangat tidak linear, dan memberi panduan dengan makna rujukan untuk menggunakan kaedah model pengganti dalam menyelesaikan masalah analisis kebolehpercayaan sistem rotor enjin kapal terbang. Ikuti akaun rasmi: Kuasa Dua Mesin Pertama, dapatkan banyak data dua mesin secara percuma, dan khususkan pada teknologi utama dua mesin!

Selain itu, bermula dari ketepatan kiraan dan kecekapan kiraan, kertas ini mengumpul tiga pautan pemodelan utama yang menentukan keberkesanan model penggantian: teknologi sampel, bentuk model, dan strategi pembinaan. Melalui perbincangan mendalam tentang pelbagai kaedah kebolehpercayaan terkini yang muncul dalam setiap pautan pemodelan, ia menunjukkan bahawa dengan menggabungkan secara organik teknologi sampel, bentuk model, dan strategi pembinaan, kos pemodelan boleh dikurangkan secara berkesan sambil memastikan ketepatan kiraan. Untuk masalah analisis kebolehpercayaan struktur kompleks seperti sistem rotor enjin kapal terbang, bagaimana untuk meningkatkan lagi kebolehpercayaan analisis kebolehpercayaan sistem rotor enjin kapal terbang mengelilingi tiga pautan pemodelan utama ini adalah layak untuk kajian lebih lanjut.