渦輪葉片應用在發(fā)動機等各種燃氣動力設備上,是航空發(fā)動機的“主心骨”,對飛機的動力性能還有可靠性都起決定性因素。作為航空發(fā)動機斷裂關(guān)鍵件之一,渦輪葉片長期工作在異常惡劣的條件下,并且受到多種復雜載荷共同作用,因此發(fā)生故障的幾率大大增加。在對渦輪葉片的故障件進行失效分析時發(fā)現(xiàn)其疲勞斷裂失效占總失效的比例最高,是其最主要的故障模式。因此需要采用科學的手段,正確分析和評估航空發(fā)動機渦輪葉片的可靠性,在避免事故災害的前提下最大限度的發(fā)揮其作用。本文以某航空低壓渦輪葉片為研究對象,對渦輪葉片的主要失效模式進行可靠性分析,主要研究工作為以下幾個方面:（1）對渦輪葉片進行失效物理分析,通過有限元軟件ANSYS Workbench計算渦輪葉片在最大工況下的應力,基于有限元分析的結(jié)果,采用有限元數(shù)值仿真、響應面法與Monte Carlo相結(jié)合的方法獲取渦輪葉片在低周疲勞斷裂失效模式下所受的最大應力樣本數(shù)據(jù);并根據(jù)應力-強度干涉模型求解渦輪葉片在低周疲勞斷裂失效模式下的動態(tài)可靠度。（2）基于渦輪葉片的低周疲勞壽命模型,考慮壽命模型中相關(guān)系數(shù)的隨機性,對壽命模型進行Monte Carlo抽樣,分析壽命樣本數(shù)據(jù)... 

【文章來源】：長安大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

航空發(fā)動機

[7-9]，渦輪葉片故障一直是影響發(fā)動機可靠性和壽命的主要因素。圖1.1 航空發(fā)動機 圖1.2 渦輪葉片隨著電子計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，社會科技的不斷進步，很多原本設計中難避免的錯誤可以在計算機仿真模擬中經(jīng)過復雜的運算得到解決，為實體設計提供充分的數(shù)據(jù)，

程度不同所采取的方法也不盡相同，在過去的幾十年里，國內(nèi)外許多學者提出了多種近似計算方法來分析結(jié)構(gòu)的可靠性。本文作者在閱讀大量文件的基礎上，根據(jù)結(jié)構(gòu)模型的功能函數(shù)是否可以用隨機變量顯性表示對目前比較成熟的多種方法進行歸納分類，如圖1.3。圖1.3 結(jié)構(gòu)可靠性方法分類1.2.2 渦輪葉片可靠性研究現(xiàn)狀渦輪葉片疲勞斷裂失效可靠性方面：艾書民[30]在僅考慮了穩(wěn)態(tài)溫度場對渦輪葉片的影響并采用MonteCarlo 法計算了渦輪葉片的可靠度；徐昆鵬[31]在不同溫度梯度下對渦輪葉片進行熱疲勞可靠性分析；曾波[32]考慮載荷循環(huán)次數(shù)的作用，在假設強度不退化的情況下對渦輪葉片進行了可靠性分析；張春宜和劉令君[33]在考慮局部高溫引發(fā)葉片復合失效的情況下建立了葉片的溫度、應力、變形的多重響應面模型，計算了葉片的可靠度；韓志杰[34]基于區(qū)間有限元法對葉片進行了非概率可靠性分析，并可定量判斷出輸入變量對可

【參考文獻】：
期刊論文
[1]橋梁施工臨時結(jié)構(gòu)體系可靠性評估方法探究[J]. 楊雪峰.  綠色環(huán)保建材. 2019(03)
[2]航空發(fā)動機葉片多重響應面法可靠性分析[J]. 張春宜,劉令君,孫旭東,路成,宋魯凱,魏文龍.  哈爾濱理工大學學報. 2016(06)
[3]十大戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)期待突破——新出爐《中國制造2025》重點領域技術(shù)路線圖詳解[J]. 秦偉,陳曦.  裝備制造. 2015(11)
[4]基于ANSYS的某型航空發(fā)動機渦輪葉片的振動特性分析[J]. 羅澤明,鄭麗,丁偉.  現(xiàn)代機械. 2014(02)
[5]穩(wěn)態(tài)溫度場作用下渦輪葉片的可靠性分析[J]. 艾書民,王克明,翟學,繆輝.  沈陽航空航天大學學報. 2012(02)
[6]基于區(qū)間有限元的汽輪機葉片非概率可靠性分析[J]. 韓志杰,王璋奇.  動力工程學報. 2012(04)
[7]隱式極限狀態(tài)方程的非概率可靠性分析[J]. 馬超,呂震宙.  機械強度. 2009(01)
[8]某型渦噴發(fā)動機工作葉片故障分析[J]. 王海東,劉華華.  航空維修與工程. 2005(04)
[9]神經(jīng)網(wǎng)絡與響應面法相結(jié)合分析既有混凝土橋梁的可靠性[J]. 陳建英,張建仁.  長沙理工大學學報(自然科學版). 2004(Z1)
[10]確定可靠性分析Weibull分布參數(shù)的概率加權(quán)矩法[J]. 鄧建,古德生,李夕兵.  計算力學學報. 2004(05)

博士論文
[1]汽輪機葉片強度可靠性分析的響應面方法研究[D]. 段巍.華北電力大學（河北） 2009

碩士論文
[1]基于靜動力響應面的梁橋有限元模型修正方法研究[D]. 李剛.西南交通大學 2018
[2]航空發(fā)動機關(guān)鍵部件熱疲勞可靠性分析[D]. 徐昆鵬.沈陽航空航天大學 2018
[3]渦輪盤可靠性分析及壽命預測[D]. 賈川.西安工業(yè)大學 2017
[4]發(fā)動機渦輪葉片高低周復合疲勞壽命預測與可靠性分析[D]. 岳鵬.電子科技大學 2017
[5]某航空發(fā)動機渦輪葉片的振動特性試驗及分析[D]. 董妍.大連理工大學 2016
[6]壓氣機葉片振動可靠性分析模型及試驗驗證[D]. 許一鳴.南京航空航天大學 2015
[7]某渦扇發(fā)動機渦輪葉片壽命計算分析[D]. 蔡偉.電子科技大學 2014
[8]某航空發(fā)動機渦輪葉片動態(tài)可靠性建模與分析[D]. 曾波.電子科技大學 2013
[9]壓氣機葉片振動綜合可靠性分析方法研究[D]. 蔡蔚榮.南京航空航天大學 2013
[10]燕尾榫結(jié)構(gòu)微動疲勞壽命可靠性分析研究[D]. 汪震.南京航空航天大學 2008



本文編號：2930563