某枞树形涡轮叶片的仿真分析
发布时间：2020-12-21 21:49
涡轮叶片应用在发动机等各种燃气动力设备上,是航空发动机的“主心骨”,对飞机的动力性能还有可靠性都起决定性因素。作为航空发动机断裂关键件之一,涡轮叶片长期工作在异常恶劣的条件下,并且受到多种复杂载荷共同作用,因此发生故障的几率大大增加。在对涡轮叶片的故障件进行失效分析时发现其疲劳断裂失效占总失效的比例最高,是其最主要的故障模式。因此需要采用科学的手段,正确分析和评估航空发动机涡轮叶片的可靠性,在避免事故灾害的前提下最大限度的发挥其作用。本文以某航空低压涡轮叶片为研究对象,对涡轮叶片的主要失效模式进行可靠性分析,主要研究工作为以下几个方面:（1）对涡轮叶片进行失效物理分析,通过有限元软件ANSYS Workbench计算涡轮叶片在最大工况下的应力,基于有限元分析的结果,采用有限元数值仿真、响应面法与Monte Carlo相结合的方法获取涡轮叶片在低周疲劳断裂失效模式下所受的最大应力样本数据;并根据应力-强度干涉模型求解涡轮叶片在低周疲劳断裂失效模式下的动态可靠度。（2）基于涡轮叶片的低周疲劳寿命模型,考虑寿命模型中相关系数的随机性,对寿命模型进行Monte Carlo抽样,分析寿命样本数据...
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
航空发动机
[7-9]，涡轮叶片故障一直是影响发动机可靠性和寿命的主要因素。图1.1 航空发动机 图1.2 涡轮叶片随着电子计算机技术的不断发展，社会科技的不断进步，很多原本设计中难避免的错误可以在计算机仿真模拟中经过复杂的运算得到解决，为实体设计提供充分的数据，
程度不同所采取的方法也不尽相同，在过去的几十年里，国内外许多学者提出了多种近似计算方法来分析结构的可靠性。本文作者在阅读大量文件的基础上，根据结构模型的功能函数是否可以用随机变量显性表示对目前比较成熟的多种方法进行归纳分类，如图1.3。图1.3 结构可靠性方法分类1.2.2 涡轮叶片可靠性研究现状涡轮叶片疲劳断裂失效可靠性方面：艾书民[30]在仅考虑了稳态温度场对涡轮叶片的影响并采用MonteCarlo 法计算了涡轮叶片的可靠度；徐昆鹏[31]在不同温度梯度下对涡轮叶片进行热疲劳可靠性分析；曾波[32]考虑载荷循环次数的作用，在假设强度不退化的情况下对涡轮叶片进行了可靠性分析；张春宜和刘令君[33]在考虑局部高温引发叶片复合失效的情况下建立了叶片的温度、应力、变形的多重响应面模型，计算了叶片的可靠度；韩志杰[34]基于区间有限元法对叶片进行了非概率可靠性分析，并可定量判断出输入变量对可
【参考文献】：
期刊论文
[1]桥梁施工临时结构体系可靠性评估方法探究[J]. 杨雪峰. 绿色环保建材. 2019(03)
[2]航空发动机叶片多重响应面法可靠性分析[J]. 张春宜,刘令君,孙旭东,路成,宋鲁凯,魏文龙. 哈尔滨理工大学学报. 2016(06)
[3]十大战略产业期待突破——新出炉《中国制造2025》重点领域技术路线图详解[J]. 秦伟,陈曦. 装备制造. 2015(11)
[4]基于ANSYS的某型航空发动机涡轮叶片的振动特性分析[J]. 罗泽明,郑丽,丁伟. 现代机械. 2014(02)
[5]稳态温度场作用下涡轮叶片的可靠性分析[J]. 艾书民,王克明,翟学,缪辉. 沈阳航空航天大学学报. 2012(02)
[6]基于区间有限元的汽轮机叶片非概率可靠性分析[J]. 韩志杰,王璋奇. 动力工程学报. 2012(04)
[7]隐式极限状态方程的非概率可靠性分析[J]. 马超,吕震宙. 机械强度. 2009(01)
[8]某型涡喷发动机工作叶片故障分析[J]. 王海东,刘华华. 航空维修与工程. 2005(04)
[9]神经网络与响应面法相结合分析既有混凝土桥梁的可靠性[J]. 陈建英,张建仁. 长沙理工大学学报(自然科学版). 2004(Z1)
[10]确定可靠性分析Weibull分布参数的概率加权矩法[J]. 邓建,古德生,李夕兵. 计算力学学报. 2004(05)
博士论文
[1]汽轮机叶片强度可靠性分析的响应面方法研究[D]. 段巍.华北电力大学（河北） 2009
硕士论文
[1]基于静动力响应面的梁桥有限元模型修正方法研究[D]. 李刚.西南交通大学 2018
[2]航空发动机关键部件热疲劳可靠性分析[D]. 徐昆鹏.沈阳航空航天大学 2018
[3]涡轮盘可靠性分析及寿命预测[D]. 贾川.西安工业大学 2017
[4]发动机涡轮叶片高低周复合疲劳寿命预测与可靠性分析[D]. 岳鹏.电子科技大学 2017
[5]某航空发动机涡轮叶片的振动特性试验及分析[D]. 董妍.大连理工大学 2016
[6]压气机叶片振动可靠性分析模型及试验验证[D]. 许一鸣.南京航空航天大学 2015
[7]某涡扇发动机涡轮叶片寿命计算分析[D]. 蔡伟.电子科技大学 2014
[8]某航空发动机涡轮叶片动态可靠性建模与分析[D]. 曾波.电子科技大学 2013
[9]压气机叶片振动综合可靠性分析方法研究[D]. 蔡蔚荣.南京航空航天大学 2013
[10]燕尾榫结构微动疲劳寿命可靠性分析研究[D]. 汪震.南京航空航天大学 2008
本文编号：2930563
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
航空发动机
[7-9]，涡轮叶片故障一直是影响发动机可靠性和寿命的主要因素。图1.1 航空发动机 图1.2 涡轮叶片随着电子计算机技术的不断发展，社会科技的不断进步，很多原本设计中难避免的错误可以在计算机仿真模拟中经过复杂的运算得到解决，为实体设计提供充分的数据，
程度不同所采取的方法也不尽相同，在过去的几十年里，国内外许多学者提出了多种近似计算方法来分析结构的可靠性。本文作者在阅读大量文件的基础上，根据结构模型的功能函数是否可以用随机变量显性表示对目前比较成熟的多种方法进行归纳分类，如图1.3。图1.3 结构可靠性方法分类1.2.2 涡轮叶片可靠性研究现状涡轮叶片疲劳断裂失效可靠性方面：艾书民[30]在仅考虑了稳态温度场对涡轮叶片的影响并采用MonteCarlo 法计算了涡轮叶片的可靠度；徐昆鹏[31]在不同温度梯度下对涡轮叶片进行热疲劳可靠性分析；曾波[32]考虑载荷循环次数的作用，在假设强度不退化的情况下对涡轮叶片进行了可靠性分析；张春宜和刘令君[33]在考虑局部高温引发叶片复合失效的情况下建立了叶片的温度、应力、变形的多重响应面模型，计算了叶片的可靠度；韩志杰[34]基于区间有限元法对叶片进行了非概率可靠性分析，并可定量判断出输入变量对可
【参考文献】：
期刊论文
[1]桥梁施工临时结构体系可靠性评估方法探究[J]. 杨雪峰. 绿色环保建材. 2019(03)
[2]航空发动机叶片多重响应面法可靠性分析[J]. 张春宜,刘令君,孙旭东,路成,宋鲁凯,魏文龙. 哈尔滨理工大学学报. 2016(06)
[3]十大战略产业期待突破——新出炉《中国制造2025》重点领域技术路线图详解[J]. 秦伟,陈曦. 装备制造. 2015(11)
[4]基于ANSYS的某型航空发动机涡轮叶片的振动特性分析[J]. 罗泽明,郑丽,丁伟. 现代机械. 2014(02)
[5]稳态温度场作用下涡轮叶片的可靠性分析[J]. 艾书民,王克明,翟学,缪辉. 沈阳航空航天大学学报. 2012(02)
[6]基于区间有限元的汽轮机叶片非概率可靠性分析[J]. 韩志杰,王璋奇. 动力工程学报. 2012(04)
[7]隐式极限状态方程的非概率可靠性分析[J]. 马超,吕震宙. 机械强度. 2009(01)
[8]某型涡喷发动机工作叶片故障分析[J]. 王海东,刘华华. 航空维修与工程. 2005(04)
[9]神经网络与响应面法相结合分析既有混凝土桥梁的可靠性[J]. 陈建英,张建仁. 长沙理工大学学报(自然科学版). 2004(Z1)
[10]确定可靠性分析Weibull分布参数的概率加权矩法[J]. 邓建,古德生,李夕兵. 计算力学学报. 2004(05)
博士论文
[1]汽轮机叶片强度可靠性分析的响应面方法研究[D]. 段巍.华北电力大学（河北） 2009
硕士论文
[1]基于静动力响应面的梁桥有限元模型修正方法研究[D]. 李刚.西南交通大学 2018
[2]航空发动机关键部件热疲劳可靠性分析[D]. 徐昆鹏.沈阳航空航天大学 2018
[3]涡轮盘可靠性分析及寿命预测[D]. 贾川.西安工业大学 2017
[4]发动机涡轮叶片高低周复合疲劳寿命预测与可靠性分析[D]. 岳鹏.电子科技大学 2017
[5]某航空发动机涡轮叶片的振动特性试验及分析[D]. 董妍.大连理工大学 2016
[6]压气机叶片振动可靠性分析模型及试验验证[D]. 许一鸣.南京航空航天大学 2015
[7]某涡扇发动机涡轮叶片寿命计算分析[D]. 蔡伟.电子科技大学 2014
[8]某航空发动机涡轮叶片动态可靠性建模与分析[D]. 曾波.电子科技大学 2013
[9]压气机叶片振动综合可靠性分析方法研究[D]. 蔡蔚荣.南京航空航天大学 2013
[10]燕尾榫结构微动疲劳寿命可靠性分析研究[D]. 汪震.南京航空航天大学 2008
本文编号：2930563
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/hangkongsky/2930563.html
