某航空發(fā)動機使用載荷對其整機壽命和可靠性的影響研究
發(fā)布時間:2017-04-14 19:24
本文關(guān)鍵詞:某航空發(fā)動機使用載荷對其整機壽命和可靠性的影響研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:為了對飛機發(fā)動機整機及零部件進行準確的應(yīng)力和壽命分析,這就需要首先進行合理、高可靠的載荷譜分析。編制模擬發(fā)動機真實情況的合理載荷譜是現(xiàn)役發(fā)動機的定延壽以及結(jié)構(gòu)疲勞設(shè)計的首要工作,對后續(xù)的可靠性分析和試驗工作的成敗,經(jīng)費和時間都有重大的影響。航空發(fā)動機技術(shù)是世界軍事強國優(yōu)先發(fā)展并且高度壟斷而嚴密封鎖的關(guān)鍵技術(shù),是一個國家裝備軍事水平與科技實力和綜合國力的重要標記。因此,開展航空發(fā)動機整機載荷譜編制理論及數(shù)據(jù)處理技術(shù)研究,對提高發(fā)動機整機及零部件的結(jié)構(gòu)強度和壽命可靠性具有重要的理論價值和重大工程應(yīng)用前景。 航空發(fā)動機由大量零組件組成,整機的可靠性是建立在單元體(零組件)可靠性基礎(chǔ)上的。其零組件各有自身的工作特點與可靠性指標,只有當零組件的可靠性得以實現(xiàn)時,發(fā)動機整體的可靠性才能得以保證和實現(xiàn)。所以航空發(fā)動機的可靠性研究難度很大。因此為了研究發(fā)動機的載荷對其可靠性壽命的影響,首先必須找出影響發(fā)動機可靠性壽命的主要零組件或薄弱零組件,確定這些零組件在使用、維修過程中出現(xiàn)的主要故障模式。然后研究載荷對這些故障模式的影響,統(tǒng)計載荷譜的差異性對這些故障形成和發(fā)展的影響程度,進而揭示發(fā)動機載荷對其整機壽命和可靠性的影響規(guī)律。 本論文考慮到發(fā)動機的載荷譜及其結(jié)構(gòu)形式的復(fù)雜性,在確定載荷譜、載荷分布函數(shù)的基礎(chǔ)上,分析討論了各種壽命可靠性數(shù)學模型的適用范圍,最后確定了適用于本發(fā)動機的壽命可靠性數(shù)學模型。通過發(fā)動機飛行小時與轉(zhuǎn)子循環(huán)數(shù),確定了載荷與主要零組件壽命之間的關(guān)系,再根據(jù)分布函數(shù)和廣義應(yīng)力-強度干涉模型,,計算了一定可靠度下的使用壽命和檢查周期。
【關(guān)鍵詞】:航空發(fā)動機 可靠性 壽命估算 載荷譜
【學位授予單位】:電子科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2012
【分類號】:V263.6
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-9
- 第一章 緒論9-16
- 1.1 選題意義9-10
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
- 1.2.1 載荷譜編制的發(fā)展10-12
- 1.2.2 航空發(fā)動機壽命測定及可靠性分析的發(fā)展與應(yīng)用12-13
- 1.3 論文的研究內(nèi)容13-14
- 1.4 論文的主要結(jié)構(gòu)14-16
- 第二章 航空發(fā)動機結(jié)構(gòu)及載荷譜編制16-26
- 2.1 航空渦輪風扇發(fā)動機結(jié)構(gòu)16-19
- 2.2 航空發(fā)動機整機載荷譜編制原理19-22
- 2.3 航空發(fā)動機飛行剖面數(shù)據(jù)處理22-26
- 第三章 航空發(fā)動機載荷的統(tǒng)計分析26-42
- 3.1 載荷的分布特性26-30
- 3.1.1 描述結(jié)構(gòu)載荷的幾種常用概率分布函數(shù)26-28
- 3.1.2 載荷的單邊容許限28-29
- 3.1.3 載荷變異系數(shù)29-30
- 3.2 結(jié)構(gòu)限制載荷的確定30-31
- 3.2.1 載荷譜外推法30-31
- 3.3 確定載荷分布的方法31-32
- 3.3.1 確定載荷分布的影響因素31-32
- 3.3.2 確定載荷分布的基本方法32
- 3.4 實測發(fā)動機載荷數(shù)據(jù)分析32-41
- 3.4.1 主要工作循環(huán)數(shù)差異分析32-34
- 3.4.2 高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和渦輪后溫度差異分析34-37
- 3.4.3 高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與飛行表速差異分析37-38
- 3.4.4 飛行高度與環(huán)境溫度差異分析38-41
- 3.5 小結(jié)41-42
- 第四章 航空發(fā)動機的疲勞損傷與可靠性分析42-63
- 4.1 發(fā)動機零組件S-N曲線方程的確定方法42-53
- 4.1.1 疲勞壽命42-45
- 4.1.2 高周疲勞與低周疲勞45-46
- 4.1.3 S-N曲線與P-S-N曲線46-51
- 4.1.4 疲勞壽命分散系數(shù)與疲勞強度分散系數(shù)51-53
- 4.2 疲勞累積損傷的MINER準則53-55
- 4.3 等壽命曲線55-57
- 4.4 變幅載荷下的疲勞壽命估算57-59
- 4.5 疲勞分析的名義應(yīng)力法59-63
- 4.5.1 名義應(yīng)力法的基本步驟59-61
- 4.5.2 名義應(yīng)力法的改進61-63
- 第五章 航空發(fā)動機疲勞壽命分析63-73
- 5.1 某型發(fā)動機I級渦輪盤所受的應(yīng)力載荷分析63-64
- 5.2 某型發(fā)動機I級渦輪盤的S-N曲線擬合64-65
- 5.3 發(fā)動機I級渦輪盤的可靠性壽命估算65-71
- 5.3.1 循環(huán)應(yīng)力的估算65-66
- 5.3.2 對稱循環(huán)應(yīng)力的估算66
- 5.3.3 累積損傷的估算66-70
- 5.3.4 疲勞壽命的估算70-71
- 5.3.5 對稱循環(huán)應(yīng)力幅頻數(shù)分布對壽命的影響分析71
- 5.4 小結(jié)71-73
- 第六章 總結(jié)與展望73-75
- 6.1 總結(jié)73
- 6.2 展望73-75
- 致謝75-76
- 參考文獻76-81
- 作者攻碩期間取得的成果81-82
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條
1 平安,王德俊;疲勞載荷譜編制智能方法[J];東北大學學報;1997年02期
2 倪侃,高鎮(zhèn)同;疲勞可靠性二維概率MINER準則[J];固體力學學報;1996年04期
3 閻楚良,高鎮(zhèn)同;飛機高置信度中值隨機疲勞載荷譜的編制原理[J];航空學報;2000年02期
4 閻楚良,高鎮(zhèn)同;疲勞性能廣義 σ-N 曲面[J];機械工程學報;1999年01期
5 倪侃;隨機疲勞累積損傷理論研究進展[J];力學進展;1999年01期
6 閻楚良;雙參數(shù)疲勞載荷譜的編制[J];農(nóng)業(yè)機械學報;1986年02期
7 倪侃,張圣坤,錢仍R
本文編號:306704
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