壓氣機葉片振動綜合可靠性分析方法研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、壓氣機葉片屬于航空發(fā)動機中關鍵零件之一,其工作的安全可靠性直接關系到整個發(fā)動機的運行狀態(tài)和壽命安全。振動引起的失效是葉片主要的失效形式。通過對葉片的材料因素、尺寸公差因素、外激振力因素等影響壓氣機葉片振動的因素的分析研究,建立起壓氣機葉片的振動可靠性分析模型,為評估指導壓氣機葉片的改型、改進提供參考和依據(jù)。主要的研究內(nèi)容如下:
 ?。?)從研究壓氣機葉片的振動形式和受迫振動機理入手,基于有限元分析思想,建立了壓氣機葉片結(jié)構的動力學

2、有限元模型,實現(xiàn)了壓氣機葉片的振動模態(tài)分析和振動響應分析。在壓氣機葉片結(jié)構的動力學有限元模型基礎之上,考慮了葉片材料、結(jié)構尺寸及工況分散性,采用響應面法和蒙特卡洛法,建立了壓氣機葉片動力學概率分析模型和方法,實現(xiàn)了壓氣機葉片固有頻率、最大振幅及最大振動應力的概率分析。
  (2)基于結(jié)構可靠性的應力-強度干涉理論,建立了單頻激勵單自由度、單頻激勵多自由度和多頻激勵多自由度抗共振可靠性分析模型,結(jié)合壓氣機葉片動力學概率分析方法,建立

3、了壓氣機葉片結(jié)構的抗共振可靠性分析方法。采用該方法對葉片抗共振可靠性進行了計算分析,驗證了所建立方法的可行性。
 ?。?)將剛度過載失效和強度過載失效統(tǒng)一為振幅過載失效。基于結(jié)構可靠性的應力-強度干涉理論,建立了抗振幅過載可靠性分析模型,包括單頻激勵單自由度、單頻激勵多自由度和多頻激勵多自由度抗振幅過載可靠性分析模型,結(jié)合壓氣機葉片動力學概率分析方法,建立了壓氣機葉片結(jié)構的抗振幅過載失效可靠性分析方法。采用該方法對葉片抗共振可靠性

4、進行了計算分析,驗證了所建立方法的可行性。
  (4)根據(jù)抗共振可靠性和抗振幅過載可靠性模型,根據(jù)獨立事件發(fā)生的概率分析理論,推導了抗共振可靠性和抗振幅過載的綜合可靠性模型,結(jié)合壓氣機葉片動力學概率分析方法,建立了壓氣機葉片結(jié)構的振動綜合可靠性模型和方法,并對壓氣機葉片結(jié)構綜合可靠度進行了分析。
  (5)采用所建立的壓氣機葉片動力學概率分析方法,進行了葉片幾何尺寸、材料屬性和工況以及激振載荷對葉片固有頻率和振幅的敏度分析。

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