不確定性下輪盤彈塑性隨機(jī)有限元與結(jié)構(gòu)可靠性分析
發(fā)布時間:2021-01-14 21:17
作為飛機(jī)的動力裝置,航空發(fā)動機(jī)對飛機(jī)的性能和安全性起著至關(guān)重要的影響。愈趨嚴(yán)酷的工作條件致使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子部件承受著復(fù)雜的工作載荷,這意味著在提高飛機(jī)發(fā)動機(jī)的推重比、燃油使用效率以及發(fā)動機(jī)總體性能的同時,必須對其主要零部件所具備的可靠性給予足夠的重視。作為航空發(fā)動機(jī)限壽件之一,高壓渦輪盤常在高溫、高壓環(huán)境下高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn),一旦出現(xiàn)微小裂紋,就可能給飛機(jī)造成無法估量的災(zāi)難性后果。為了保證航空發(fā)動機(jī)的安全可靠運(yùn)行,要求高壓渦輪盤必須具有相應(yīng)的高可靠性。針對上述問題,本論文對某型號航空發(fā)動機(jī)高壓渦輪盤開展了如下研究工作:1)渦輪盤結(jié)構(gòu)疲勞壽命預(yù)測中的不確定性量化。高壓渦輪盤等熱端部件通常在多重不確定因素影響下承受著復(fù)雜的工作載荷。這些不確定因素對其疲勞壽命預(yù)測與可靠性評估過程起著不可忽視的影響。本論文建立了基于拉丁超立方抽樣方法來確定材料屬性參數(shù)和載荷隨機(jī)性影響的有限元仿真框架,材料不確定性是通過Chaboche模型與Mason-Coffin方程傳遞并反饋到結(jié)構(gòu)應(yīng)力/應(yīng)變響應(yīng)。2)渦輪盤的概率疲勞壽命預(yù)測與結(jié)構(gòu)可靠性分析。在實(shí)際工程當(dāng)中,高壓渦輪盤經(jīng)常承受著復(fù)雜多軸載荷,針對此,基于Fatemi-S...
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
GH4169力學(xué)性能和疲勞性能的參數(shù)的相關(guān)性分析;
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文在選定材料的有關(guān)力學(xué)性能和疲勞性能的參數(shù)之后,還不能直接對其進(jìn)行研究分析并引入到后續(xù)的研究內(nèi)容中。由于這幾個參量大多是通過擬合計(jì)算得到的,它們之間可能會存在一定的相關(guān)性,如果不考慮這一點(diǎn)而直接使用,將會給后續(xù)的分析結(jié)果引入人為的誤差。因此,本文基于相關(guān)性分析軟件,對部分參數(shù)進(jìn)行了相關(guān)性分析,其分析結(jié)果如圖 2-2 所示。
第二章 基于不確定性的渦輪盤彈塑性有限元分析文將參數(shù)Ci設(shè)置為隨機(jī)變量,而參數(shù)γi則設(shè)置為確定量。利用 Ramberg-Os型結(jié)合各相關(guān)參數(shù)的概率分布特征,抽樣生成的概率應(yīng)力應(yīng)變曲線如圖 2-3 據(jù)圖 2-3 中的數(shù)據(jù)利用 ANSYS 按照上述 Chaboche 模型參數(shù)擬合方法所得C1~C3的樣本統(tǒng)計(jì)結(jié)果以及其對應(yīng)的概率分布特征如圖 2-4,圖 2-5 以及圖示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]復(fù)雜結(jié)構(gòu)部件概率疲勞壽命預(yù)測方法與模型[J]. 謝里陽,任俊剛,吳寧祥,錢文學(xué). 航空學(xué)報(bào). 2015(08)
[2]考慮分級加載的連續(xù)非線性Chaboche-Paris全壽命模型[J]. 張俊紅,楊碩,林杰威,馬梁. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2014(02)
[3]基于Walker等效應(yīng)變的渦輪盤低周疲勞壽命預(yù)測[J]. 張國乾,趙明,章勝,商體松. 航空材料學(xué)報(bào). 2013(06)
[4]基于區(qū)間不確定性的渦輪盤強(qiáng)度可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 方鵬亞,常新龍,胡寬,賴建偉,龍兵. 推進(jìn)技術(shù). 2013(07)
[5]考慮應(yīng)力梯度的輪盤疲勞壽命預(yù)測[J]. 石亮,魏大盛,王延榮. 航空動力學(xué)報(bào). 2013(06)
[6]某型航空發(fā)動機(jī)渦輪盤的可靠性靈敏度設(shè)計(jì)[J]. 楊周,杜尊令,張義民. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(08)
[7]基于等效應(yīng)變的輪盤低循環(huán)疲勞壽命預(yù)測[J]. 楊俊,謝壽生,祁圣英,董紅聯(lián). 空軍工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(06)
[8]基于二元疲勞失效判據(jù)的非線性疲勞損傷累積模型及其強(qiáng)度退化研究[J]. 朱順鵬,黃洪鐘,謝里陽. 中國機(jī)械工程. 2008(22)
[9]基于響應(yīng)面法的渦輪盤低循環(huán)疲勞可靠性分析方法[J]. 李輝,白廣忱. 航空發(fā)動機(jī). 2008(01)
[10]GH4169薄壁圓管試樣多軸變幅加載下應(yīng)力應(yīng)變場的有限元分析[J]. 陳長亮,王建國. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索. 2007(11)
博士論文
[1]基于疲勞損傷累積理論的結(jié)構(gòu)壽命預(yù)測與時變可靠性分析方法研究[D]. 彭兆春.電子科技大學(xué) 2017
[2]輪盤低循環(huán)疲勞壽命預(yù)測模型和試驗(yàn)評估方法研究[D]. 王衛(wèi)國.南京航空航天大學(xué) 2006
碩士論文
[1]航空發(fā)動機(jī)渦輪盤疲勞壽命可靠性研究[D]. 呂鋒.天津大學(xué) 2012
[2]基于ISIGHT的參數(shù)化葉輪可靠性及可靠性靈敏度設(shè)計(jì)[D]. 夏風(fēng)云.東北大學(xué) 2011
本文編號:2977563
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
GH4169力學(xué)性能和疲勞性能的參數(shù)的相關(guān)性分析;
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文在選定材料的有關(guān)力學(xué)性能和疲勞性能的參數(shù)之后,還不能直接對其進(jìn)行研究分析并引入到后續(xù)的研究內(nèi)容中。由于這幾個參量大多是通過擬合計(jì)算得到的,它們之間可能會存在一定的相關(guān)性,如果不考慮這一點(diǎn)而直接使用,將會給后續(xù)的分析結(jié)果引入人為的誤差。因此,本文基于相關(guān)性分析軟件,對部分參數(shù)進(jìn)行了相關(guān)性分析,其分析結(jié)果如圖 2-2 所示。
第二章 基于不確定性的渦輪盤彈塑性有限元分析文將參數(shù)Ci設(shè)置為隨機(jī)變量,而參數(shù)γi則設(shè)置為確定量。利用 Ramberg-Os型結(jié)合各相關(guān)參數(shù)的概率分布特征,抽樣生成的概率應(yīng)力應(yīng)變曲線如圖 2-3 據(jù)圖 2-3 中的數(shù)據(jù)利用 ANSYS 按照上述 Chaboche 模型參數(shù)擬合方法所得C1~C3的樣本統(tǒng)計(jì)結(jié)果以及其對應(yīng)的概率分布特征如圖 2-4,圖 2-5 以及圖示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]復(fù)雜結(jié)構(gòu)部件概率疲勞壽命預(yù)測方法與模型[J]. 謝里陽,任俊剛,吳寧祥,錢文學(xué). 航空學(xué)報(bào). 2015(08)
[2]考慮分級加載的連續(xù)非線性Chaboche-Paris全壽命模型[J]. 張俊紅,楊碩,林杰威,馬梁. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2014(02)
[3]基于Walker等效應(yīng)變的渦輪盤低周疲勞壽命預(yù)測[J]. 張國乾,趙明,章勝,商體松. 航空材料學(xué)報(bào). 2013(06)
[4]基于區(qū)間不確定性的渦輪盤強(qiáng)度可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 方鵬亞,常新龍,胡寬,賴建偉,龍兵. 推進(jìn)技術(shù). 2013(07)
[5]考慮應(yīng)力梯度的輪盤疲勞壽命預(yù)測[J]. 石亮,魏大盛,王延榮. 航空動力學(xué)報(bào). 2013(06)
[6]某型航空發(fā)動機(jī)渦輪盤的可靠性靈敏度設(shè)計(jì)[J]. 楊周,杜尊令,張義民. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(08)
[7]基于等效應(yīng)變的輪盤低循環(huán)疲勞壽命預(yù)測[J]. 楊俊,謝壽生,祁圣英,董紅聯(lián). 空軍工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(06)
[8]基于二元疲勞失效判據(jù)的非線性疲勞損傷累積模型及其強(qiáng)度退化研究[J]. 朱順鵬,黃洪鐘,謝里陽. 中國機(jī)械工程. 2008(22)
[9]基于響應(yīng)面法的渦輪盤低循環(huán)疲勞可靠性分析方法[J]. 李輝,白廣忱. 航空發(fā)動機(jī). 2008(01)
[10]GH4169薄壁圓管試樣多軸變幅加載下應(yīng)力應(yīng)變場的有限元分析[J]. 陳長亮,王建國. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索. 2007(11)
博士論文
[1]基于疲勞損傷累積理論的結(jié)構(gòu)壽命預(yù)測與時變可靠性分析方法研究[D]. 彭兆春.電子科技大學(xué) 2017
[2]輪盤低循環(huán)疲勞壽命預(yù)測模型和試驗(yàn)評估方法研究[D]. 王衛(wèi)國.南京航空航天大學(xué) 2006
碩士論文
[1]航空發(fā)動機(jī)渦輪盤疲勞壽命可靠性研究[D]. 呂鋒.天津大學(xué) 2012
[2]基于ISIGHT的參數(shù)化葉輪可靠性及可靠性靈敏度設(shè)計(jì)[D]. 夏風(fēng)云.東北大學(xué) 2011
本文編號:2977563
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/hangkongsky/2977563.html
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