某航空发动机涡轮盘疲劳可靠性寿命预测

【类型】学位论文

【作者】王嵩 

【关键词】 涡轮盘 低周疲劳 寿命预测模型 蒙特卡洛仿真

【摘要】涡轮盘是航空发动机中的关键部件，一旦发生失效则会带来严重的后果。因此，开展涡轮盘疲劳寿命预测的研究是十分必要的。涡轮盘工作时受到复杂载荷、高温蠕变以及环境腐蚀等损伤因素的交互作用，因此可能发生的失效模式有低周疲劳、过度变形、破裂、辐板屈曲以及振动开裂等。其中低周疲劳是最常发生也是最容易造成严重后果的失效模式。国外对航空部件疲劳失效的研究起步较早，到现在已经形成了比较完备的疲劳寿命预测与评估体系。国内的研究探索起步较晚，还没有形成一套比较完备的疲劳寿命预测与评估体系。现阶段针对航空器件的疲劳寿命预测模型和试验评估方法相关方面的研究主要是为了满足一些工程计算的需要，并且为建立完备的疲劳寿命预测与评估系统打下基础。本文从疲劳寿命预测模型的改进和疲劳寿命试数据分析两个方面进行探索性研究。疲劳寿命预测模型的改进，介绍两种改进方法，分别是基于干涉平面法的改进模型和基于临界平面法的改进模型。两种改进模型从不同的切入点讨论了循环附加强化效应，因此两种改进模型均可应用于非比例加载条件下的疲劳寿命预测。疲劳寿命数据从两方面进行评估分析。探讨基于对数正态分布和三参数威布尔分布的疲劳寿命分散系数计算方法，其中心思想是采用能够反映试验数据特性的参数与寿命预测值进行比较。将模型参数设置为概率分布的形式，通过蒙特卡洛仿真模拟寿命数据，用混合威布尔分布拟合疲劳寿命样本的分布规律，再用参数估计结果进行拟可靠寿命和可靠度的计算

【学位名称】硕士

【学位授予单位】电子科技大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】凌丹

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