燃?xì)廨啓C(jī)主要構(gòu)件可靠性分析.pdf

1、燃?xì)廨啓C(jī)渦輪轉(zhuǎn)子葉片是燃?xì)廨啓C(jī)的主要零部件之一，它的工作狀態(tài)、工作環(huán)境、結(jié)構(gòu)形式十分復(fù)雜。它的可靠性直接影響燃?xì)廨啓C(jī)能否正常工作。有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料指出，葉片的損壞事故中，絕大部分是由于振動引起的。因而，長期以來，葉片的振動一直是燃?xì)廨啓C(jī)的一個普遍存在的嚴(yán)重問題，必須予以充分重視。由于外載荷、幾何尺寸、材料性能等方面存在著不確定因素使振動具有隨機(jī)性，從而影響葉片的可靠度。針對葉片工作中諸多參數(shù)的不確定性，如何進(jìn)行振動可靠性分析是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和實(shí)際

2、應(yīng)用中一個十分重要的研究課題。 本文根據(jù)燃?xì)廨啓C(jī)動力渦輪轉(zhuǎn)子葉片工作中載荷環(huán)境的特點(diǎn)，對其結(jié)構(gòu)可靠性進(jìn)行了分析，做了以下幾方面的工作： (1) 給出了燃?xì)廨啓C(jī)動力渦輪轉(zhuǎn)子葉片穩(wěn)定狀態(tài)下工作時(shí)的荷載概率模型，利用驗(yàn)算點(diǎn)法對渦輪葉片進(jìn)行靜強(qiáng)度可靠性分析。 (2) 利用ANSYS軟件對葉片振動特性進(jìn)行了分析，借助Camp bell圖找出危險(xiǎn)共振點(diǎn)，考慮某一激振力頻率的分布和與其最為接近的某一階固有頻率的分布的干涉模

3、型，對葉片避開共振的可靠度進(jìn)行計(jì)算。分別得到35％額定功率工況、80％額定功率工況和100％額定功率工況下工作的葉片避開共振的可靠度，并借助葉片振動可靠性評估邏輯圖(PFTA圖)對這些危險(xiǎn)共振點(diǎn)組成的串聯(lián)特性的共振系統(tǒng)進(jìn)行了振動可靠性計(jì)算。 (3) 按在同一壽命下進(jìn)行疲勞強(qiáng)度的可靠度計(jì)算方法對葉片進(jìn)行了無限壽命的疲勞強(qiáng)度的可靠度計(jì)算。 (4) 針對以上幾種主要故障模式，采用串聯(lián)模型的界限法對葉片結(jié)構(gòu)的總可靠度進(jìn)行了計(jì)算