Som en central roterende komponent i en flymotor fungerer rotorsystemet i et barsk miljø med høj temperatur, højt tryk og høj hastighed i lang tid og skal opfylde en række krævende og modstridende indikatorer såsom lang levetid, lys vægt og høj pålidelighed. Under påvirkning af flere tilfældige faktorer, såsom flerfeltsbelastninger, materialeegenskaber og modelparametre, viser rotorsystemets spændingsbelastning og udmattelseslevetid ofte stor spredning. Dens raffinerede fejlvurdering og pålidelighedsanalyse er blevet nøgleteknologier i udviklingen af avancerede flymotorer. Dette papir diskuterer først de nuværende almindeligt anvendte metoder til pålidelighedsanalyse og deres modelleringsideer, og introducerer adskillige banebrydende surrogatmodelmetoder; Derefter analyseres fordelene, ulemperne og begrænsningerne ved adskillige almindeligt anvendte pålidelighedsanalysemetoder, hvis man tager et typisk turbinerotorsystem som eksempel. Analyseresultaterne viser, at surrogatmodelmetoden har et stort potentiale i højpræcisionsforudsigelse og intet behov for simuleringsberegninger i stor skala. Den peger på, at prøvetagningsteknologi, modelform og konstruktionsstrategi er nøgleleddet, der påvirker surrogatmodellens nøjagtighed og effektivitet, og peger dermed på den fremtidige udviklingsretning for anvendelsen af surrogatmodelmetoden i pålidelighedsanalysen af rotorsystemer.
Omtrentlig analysemetode/digital simuleringsmetode:Denne gennemgang introducerer systematisk tilnærmede analytiske metoder såsom den primære pålidelighedsmetode og den sekundære pålidelighedsmetode og digitale simuleringsmetoder repræsenteret ved Monte Carlo-metoden. Til pålidelighedsanalysen af flymotorrotorsystemer har den tilnærmede analytiske metode den mangel, at den er vanskelig at nøjagtigt tilnærme haleegenskaberne af sandsynlighedstæthedsfunktionen, og den digitale simuleringsmetode er tilbøjelig til lav beregningseffektivitet på grund af behovet for at kalde en stort antal reelle ikke-lineære grænsetilstandsfunktioner. Figur 1 viser den detaljerede pålidelighedsanalyseproces for de to metoder.
Surrogatmodelmetode:Konstruktion af nøjagtige og effektive matematiske modeller til at erstatte højdimensionelle, ikke-lineære implicitte grænsetilstandsfunktioner er en vigtig måde at løse pålidelighedsanalyseproblemerne for komplekse strukturer såsom flymotorrotorsystemer. Først opsummeres traditionelle surrogatmodeller såsom polynomielle funktioner, Kriging-modeller, støttevektormaskiner og BP neurale netværk, og deres modelleringsproces og analyseprincipper er givet; fra perspektiverne af samplingteknologi, modelform og konstruktionsstrategi er flere banebrydende surrogatmodeller såsom aktiv læringsteknologi, fuzzy neurale netværk, wavelet-netværksregression, optimeret Kriging, ekstrem værdiudvælgelsesstrategi og distribueret samarbejdsstrategi. introduceret, hvilket angiver den potentielle forskningsretning for surrogatmodelmetoden. Følg den officielle konto: Strøm med to maskiner først, få en stor mængde information om to maskiner gratis, og fokuser på de to maskiners nøgleteknologier!
Pålidelighedsanalyse af turbinerotorsystem:Under koblingen af flere fysiske felter såsom væske-fast-varme, vil bladroden, fælgen, skivecenteret og andre dele af turbinerotoren producere forskellige fejltilstande såsom lavcyklustræthed, højcyklustræthed og høj-cyklustræthed. temperaturkryb. Dens pålidelighedsanalyse er et komplekst analyseproblem, der involverer multi-fysisk feltkobling og flere fejltilstande. Dette papir tager et typisk turbinerotorsystem som eksempel, bruger adskillige banebrydende surrogatmodelmetoder til at analysere og evaluere dets pålidelighed og pålidelighedsfølsomhed og opsummerer fordele og ulemper ved forskellige surrogatmodelmetoder i pålidelighedsanalysen af turbinerotorsystemer. Figur 3 viser pålidelighedsanalyseprocessen af turbinerotorsystemet baseret på surrogatmodellen.
De vigtigste konklusioner og udsigter er som følger:
Dette papir introducerer systematisk tre almindelige pålidelighedsanalysemetoder, nemlig tilnærmet analytisk metode, numerisk simuleringsmetode og surrogatmodelmetode, diskuterer fordele, ulemper, begrænsninger og anvendelsesområde for hver metode, påpeger surrogatmodelmetodens overlegenhed i problemer med pålidelighedsanalyse. involverer komplekse og meget ikke-lineære implicitte funktionelle funktioner og giver vejledning med referencebetydning for brug af surrogatmodelmetode til løse pålidelighedsanalyseproblemerne i flymotorens rotorsystem. Følg den officielle konto: Strøm med to maskiner først, få en stor mængde to-maskiner data gratis, og fokuser på nøgleteknologierne i to maskiner!
Derudover, med udgangspunkt i beregningsnøjagtigheden og beregningseffektiviteten, kondenserer dette papir de tre nøglemodelleringslinks, der bestemmer effektiviteten af surrogatmodellen: prøveudtagningsteknologi, modelform og konstruktionsstrategi. Gennem en dybdegående diskussion af en række banebrydende pålidelighedsmetoder, der dukker op i hvert modelleringsled, påpeges det, at ved organisk at kombinere prøvetagningsteknologi, modelform og konstruktionsstrategi kan modelleringsomkostningerne effektivt reduceres, samtidig med at beregningen sikres. nøjagtighed. For komplekse strukturelle pålidelighedsanalyseproblemer, såsom flymotorrotorsystemer, er det værd at undersøge yderligere, hvordan man yderligere kan forbedre troværdigheden af flymotorrotorsystemers pålidelighedsanalyse omkring disse tre nøglemodelleringslinks.
