Nedavni napretci u analizi pouzdanosti rotor sistema avijskog motora

Kao ključni rotirajući deo aeromotora, rotorni sistem radi u srogoj sredini visoke temperature, visokog pritiska i visoke brzine duže vreme, i mora da ispoštuje seriju zahtevnih i proturječivih indikatora kao što su dug životni vek, laka težina i visoka pouzdaniost. Pod uticajem više slučajnih faktora poput multifizičkih opterećenja, svojstava materijala i parametara modela, odgovori napona-deformacije i umornog života rotorskog sistema često prikazuju veliku disperziju. Njegova precizna procena neuspeha i analiza pouzdanosti postale su ključne tehnologije u razvoju naprednih aeromotora. U ovom radu se prvo raspravlja o trenutno široko korišćenim metodama analize pouzdanosti i njihovim idejama modeliranja, a zatim se predstavljaju nekoliko najnovijih metoda zamenskog modela; zatim, uzimajući tipičan turbine rotorni sistem kao primer, analiziraju se prednosti, mane i ograničenja nekoliko široko korišćenih metoda analize pouzdanosti. Rezultati analize pokazuju da metoda zamenskog modela ima ogroman potencijal u visokopreciznom predviđanju performansi i bez potrebe za velikim simulacionim izračunima. Pokazuje se da su uzorkovanje tehnologija, oblik modela i strategija izgradnje ključni činilci koji utiču na tačnost i efikasnost zamenskog modela, time ukazujući na buduće pravce razvoja primene metode zamenskog modela u analizi pouzdanosti rotorskih sistema.

Približna analitička metoda/digitalna simulaciona metoda:  Ova recenzija sistematski predstavlja približne analitičke metode, kao što su osnovna i sekundarna metoda pouzdanosti, kao i digitalne simulacione metode predstavljene Monte Carlo metodom. U pogledu analize pouzdanosti rotorskih sistema avionskog motora, približna analitička metoda ima nedostatak teškoća u tačnom aproksimiranju repnih karakteristika funkcije gustoće verovatnoće, dok je digitalna simulaciona metoda podložna niskoj računarskoj efikasnosti zbog potrebe da pozove veliki broj stvarnih nelinearnih granalnih funkcija. Slika 1 prikazuje detaljan proces analize pouzdanosti ovih dvaju metoda.

Metoda zamenskog modela: Konstruisanje točnih i efikasnih matematičkih modela za zamenu visedimenzionalnih, nelinearnih implicitnih funkcija stanja je važan način za rešavanje problema analize pouzdanosti složenih struktura kao što su rotorni sistemi avijskog motora. Prvo se sažimaju tradicionalni nadmodeli kao što su polinomske funkcije, Kriging modeli, mašine podrške vektora i BP neuronske mreže, a daju se njihovi procesi modelovanja i principi analize; zatim, iz perspektiva tehnologije uzorkovanja, oblika modela i strategije konstrukcije, predstavljaju se nekoliko inovativnijih nadmodela kao što su aktivna učenja tehnologija, fuzzy neuronske mreže, valićna mrežna regresija, optimizovani Kriging, strategija selekcije ekstremnih vrednosti i distribuirana kolaborativna strategija, ukazujući na potencijalne pravce istraživanja metoda nadmodela. Pratite uručaj: Dva motora snaga prve, dobijte veliki broj informacija o dvama motorima besplatno i fokusirajte se na ključne tehnologije dva motora!

Analiza pouzdanosti sistema turbine rotor: Pod dejstvom višestrukih fizičkih polja, kao što su tečnost-tvrdilo-toplina, u različitim delovima turbine rotor, kao što su koren lopatica, ivica, centar diska i drugi, mogu se pojaviti različiti načini oštećenja poput niskofrekventne umornine, visokofrekventne umornine i visokotemperaturne krčenje. Njegova analiza pouzdanosti je složena analitička problema koja uključuje višestruko fizičko polje i više načina oštećenja. Ovaj rad uzima tipičan sistem turbine rotor kao primer, koristi nekoliko najnovijih metoda zamenjivača modela za njegovu analizu i procenu pouzdanosti i osetljivosti pouzdanosti, i sažima prednosti i mane različitih metoda zamenjivača modela u analizi pouzdanosti sistema turbine rotor. Slika 3 prikazuje proces analize pouzdanosti sistema turbine rotor temeljen na zamenjivaču modela.

Glavna zaključanja i perspektive su sledeće:

Ovaj članak sistematski predstavlja tri obične metode analize pouzdanosti, a to su približna analitička metoda, numerička simulaciona metoda i metoda zamenskog modela, raspravlja o prednostima, mane, ograničenjima i opsegu primene svake metode, ukazuje na pretečnost metode zamenskog modela u problemima analize pouzdanosti koji uključuju složene i visoko nelinearne implikativne funkcionalne funkcije, i pruža smernice sa referentnim značajem za korišćenje metode zamenskog modela pri rešavanju problema analize pouzdanosti sistema rotora aviokosovinskog motora. Pratite uručeni račun: Prva snaga dva motora, besplatno dobijte veliki obim podataka o dva motora i fokusirajte se na ključne tehnologije dva motora!

Pored toga, polazeći od tačnosti i efikasnosti računanja, ovaj članak smanjuje tri ključna modela koja određuju učinkovitost zamenskog modela: tehnologiju uzorkovanja, oblik modela i strategiju izgradnje. Putem dublje rasprave o različitim vodećim metodama pouzdanosti koje nastaju u svakom modelnom koraku, ukazano je da se kombinovanjem tehnologije uzorkovanja, oblika modela i strategije izgradnje može učinkovito smanjiti trošak modelovanja dok se istovremeno osigurava tačnost računanja. Za složene probleme analize pouzdanosti strukture poput rotornih sistema aviokompresora, kako dalje poboljšati pouzdanost analize pouzdanosti rotornog sistema aviokompresora okruženjem oko ovih tri ključna modela zaslužuje dalji proučavanje.