航空发动机叶盘结构振动可靠性评估及其程序实现

【类型】学位论文

【作者】谢鹏飞 

【关键词】 航空发动机,评估方法,可靠性,结构振动,软件开发

【摘要】随着可靠性工作在航空发动机领域的深入展开，涉及航空发动机可靠性的各个方面的问题都开始受到关注。由受迫振动引起的疲劳失效是航空发动机结构可靠性问题的一个重要内容，而叶/盘结构的振动失效问题则更值得进行深入的研究。此外，随着对于航空发动机构件其它方面可靠性特征量的评估方法的研究的深入，在寻找快速准确的计算构件可靠性指标的同时，建立统一全面的可靠性评估软件平台也成为一种迫切的需要。本文主要进行结构的振动可靠性评估方法的研究，并在此基础上开发了航空发动机结构可靠性评估软件平台。本文的主要内容包括以下几个方面：首先，从给定循环应力水平的结构可靠性分析问题出发，结合固有频率与激振频率干涉模型建立了考虑循环应力参数分散性的振动可靠性模型，并根据载荷可变系数的特点进行分析，给出了其在一定条件下的分布形式；然后针对建立的可靠性模型的特点给出了求解方法，利用数值积分法求解了载荷可变系数分布函数未知的振动可靠性问题，利用Monte-Carlo法求解了循环平均应力和应力幅的分布函数已知的振动可靠性模型，并分别使用C++程序语言和Matlab编写了相应的计算程序；最后，设计开发了航空发动机结构可靠性评估软件平台，该软件集成了振动可靠性评估方法和安全寿命置信限计算方法，并且有很好的可扩展性，为进一步集成其它计算程序打下了基础。本文建立的振动可靠性模型对航空发动机叶/盘结构的振动可靠性分析具有一定的现实意义。此外，本文设计开发的航空发动机结构可靠性评估软件平台对于规范和统一航空发动机可靠性评估流程，集成多种数据处理方法有一定的工程实用价值。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】北京航空航天大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】王延荣

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