航空發(fā)動機(jī)作為飛機(jī)的“心臟”,在飛機(jī)整體性能中起決定性作用,是世界各航空大國重點(diǎn)研究對象。航空發(fā)動機(jī)組成零件眾多、構(gòu)成材料特殊、制造工藝復(fù)雜、難度系數(shù)高且工況條件惡劣,這些特點(diǎn)會對航空發(fā)動機(jī)的可靠性產(chǎn)生影響。如何在航空發(fā)動機(jī)性能需求不斷提升的現(xiàn)狀下,依然保持航空發(fā)動機(jī)安全可靠的運(yùn)行成為了一個重要的研究課題。渦輪軸是連接航空發(fā)動機(jī)各轉(zhuǎn)動部件的重要構(gòu)件,用來支撐各零部件并傳遞扭矩。渦輪軸的主要失效模式為疲勞失效,根據(jù)不同外部載荷的作用具體表現(xiàn)為機(jī)械疲勞、蠕變疲勞和熱機(jī)械疲勞等。針對渦輪軸失效特點(diǎn),本文考慮了材料疲勞性能參數(shù)的不確定性,研究了渦輪軸材料性能參數(shù)的不確定性的隨機(jī)表征方法、概率疲勞壽命預(yù)測以及考慮蠕變影響的概率疲勞壽命預(yù)測與可靠性分析方法。本論文主要研究工作如下:（1）通過疲勞壽命理論的分析,確定影響渦輪軸疲勞壽命的材料性能參數(shù)。使用統(tǒng)計(jì)方式對材料性能參數(shù)的樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,利用假設(shè)檢驗(yàn)和參數(shù)擬合的方法確定材料性能參數(shù)的隨機(jī)分布。分析窗寬和核函數(shù)對核密度估計(jì)精度的影響,通過漸進(jìn)積分均方誤差的方法求解最優(yōu)窗寬,并對材料性能參數(shù)隨機(jī)分布進(jìn)行估計(jì)。（2）針對渦輪軸的受載情況,采用有限元... 

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 機(jī)械疲勞特點(diǎn)
    1.3 研究狀況
        1.3.1 疲勞壽命預(yù)測國內(nèi)外研究狀況
        1.3.2 疲勞可靠性分析國內(nèi)外研究狀況
    1.4 論文的主要研究工作
第二章 渦輪軸材料性能參數(shù)隨機(jī)分布表征
    2.1 引言
    2.2 渦輪軸材料性能參數(shù)的不確定性
    2.3 渦輪軸材料性能參數(shù)統(tǒng)計(jì)推斷方法
        2.3.1 隨機(jī)變量的描述性統(tǒng)計(jì)量
        2.3.2 分布的假設(shè)檢驗(yàn)與參數(shù)擬合
        2.3.3 裂紋擴(kuò)展性能參數(shù)的分布估計(jì)
    2.4 渦輪軸材料性能參數(shù)的核密度估計(jì)方法
        2.4.1 核密度估計(jì)法
        2.4.2 窗寬最優(yōu)原則
        2.4.3 案例分析
    2.5 本章小結(jié)
第三章 渦輪軸概率疲勞壽命預(yù)測
    3.1 引言
    3.2 渦輪軸的應(yīng)力應(yīng)變分析
        3.2.1 渦輪軸三維模型
        3.2.2 渦輪軸的材料屬性
        3.2.3 渦輪軸的網(wǎng)格劃分
        3.2.4 渦輪軸有限元分析結(jié)果
    3.3 疲勞裂紋萌生壽命預(yù)測
    3.4 裂紋擴(kuò)展壽命預(yù)測
        3.4.1 形狀因子的求解
        3.4.2 裂紋擴(kuò)展模型
    3.5 渦輪軸概率疲勞壽命分布
        3.5.1 渦輪軸概率壽命表示方法
        3.5.2 案例分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 考慮失效相關(guān)疲勞可靠性分析
    4.1 引言
    4.2 蠕變壽命預(yù)測與可靠性評估
    4.3 基于Copula理論的疲勞蠕變可靠性分析
        4.3.1 Copula理論基礎(chǔ)
        4.3.2 基于Copula的疲勞蠕變交互作用分析
        4.3.3 考慮蠕變疲勞交互作用的可靠性建模
    4.4 基于非線性累積損傷的疲勞蠕變交互作用分析
        4.4.1 疲勞損傷與蠕變損傷的交互作用
        4.4.2 耦合多重?fù)p傷的可靠性建模
    4.5 案例分析
        4.5.1 參數(shù)隨機(jī)性對可靠性的影響
        4.5.2 考慮失效相關(guān)性的渦輪軸可靠性
        4.5.3 渦輪軸壽命靈敏度分析
    4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 未來工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目與取得的成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]航空發(fā)動機(jī)限壽件疲勞可靠度計(jì)算新方法[J]. 游令非,張建國,周霜,杜小松.  航空學(xué)報(bào). 2019(12)
[2]基于確信可靠度的齒輪可靠性建模與分析[J]. 于格,康銳,林焱輝,張清源,祖天培.  系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2019(10)
[3]先進(jìn)鎳基單晶高溫合金蠕變行為的研究進(jìn)展[J]. 岳全召,劉林,楊文超,黃太文,孫德建,霍苗,張軍,傅恒志.  材料導(dǎo)報(bào). 2019(03)
[4]基于橢球模型的機(jī)構(gòu)非精確概率可靠性分析方法[J]. 檀中強(qiáng),潘駿,胡明,賀青川,陳文華.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2019(02)
[5]基于降維算法的結(jié)構(gòu)混合可靠性分析方法[J]. 孟廣偉,馮昕宇,周立明,李鋒.  中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(08)
[6]基于PSO優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)面技術(shù)的非能動系統(tǒng)可靠性分析[J]. 丁浩,蔡琦,張永發(fā),蔣立志,魏柯.  核動力工程. 2018(04)
[7]GH720Li鎳基高溫合金蠕變-疲勞試驗(yàn)研究[J]. 胡殿印,馬琦航,高曄,王榮橋.  稀有金屬材料與工程. 2018(07)
[8]常用疲勞可靠性分析方法概述[J]. 張磊,萬一品,宋緒丁.  裝備制造技術(shù). 2018(03)
[9]混合不確定性下機(jī)床主軸可靠性建模與分析[J]. 黃洪鐘,劉征,米金華,李彥鋒.  中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2018(01)
[10]一種基于Kriging模型的機(jī)械結(jié)構(gòu)可靠性分析方法[J]. 劉闊,李曉雷,王健.  東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(07)

博士論文
[1]航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片疲勞壽命及可靠性分析[D]. 周杰.電子科技大學(xué) 2019
[2]基于內(nèi)應(yīng)力的Ti-6A1-4V合金低周疲勞力學(xué)行為與壽命預(yù)測能量模型研究[D]. 徐海豐.浙江大學(xué) 2018
[3]基于疲勞損傷累積理論的結(jié)構(gòu)壽命預(yù)測與時(shí)變可靠性分析方法研究[D]. 彭兆春.電子科技大學(xué) 2017
[4]基于能量耗散的金屬疲勞損傷表征及壽命預(yù)測[D]. 李斌.西北工業(yè)大學(xué) 2014

碩士論文
[1]鎳基高溫合金疲勞裂紋擴(kuò)展理論與模型應(yīng)用研究[D]. 言怡.湘潭大學(xué) 2016
[2]某型渦扇航空發(fā)動機(jī)渦輪軸有限元及壽命分析[D]. 陳浩.電子科技大學(xué) 2016
[3]航空發(fā)動機(jī)低壓渦輪軸疲勞壽命計(jì)算分析[D]. 崔平亮.電子科技大學(xué) 2014
[4]某型航空發(fā)動機(jī)風(fēng)扇軸疲勞壽命預(yù)測及可靠性分析[D]. 丁亮亮.電子科技大學(xué) 2014
[5]鈦合金的蠕變行為研究[D]. 汪軍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008



本文編號：3663895