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RafaelIdorbLv.8
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发表于 2022-6-7 20:47:39
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叶盘结构振动可靠性分析方法研究.doc
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叶片振动疲劳失效是导致航空发动机故障的主要原因之一，常引起灾难性的后果。本文对结构振动可靠性分析方法进行了研究。 本文在介绍了结构振动与可靠性相关的一些基本理论与概念后，基于传统的结构振动分析，利用Goodman曲线和应力-强度干涉理论，建立了只考虑一个参数带有分散性的结构振动可靠性模型；之后，又建立了同时考虑包括临界阻尼比、平均应力在内的多个参数带有分散性的结构振动可靠性模型，并给出了结构振动可靠性模型在实际应用中的分析流程。 根据本文所建模型的自身特点，采用数值积分算法对其进行求解，采用C++语言编制了计算程序并对程序设计思路进行了描述；同时，给出了Monte-Carlo仿真算法的实现过程并采用Matlab语言编制了仿真程序。然后，进行了算例分析，计算结果表明：各参数的分散性在给定条件下对结构振动可靠性是有影响的，数值积分算法与Monte-Carlo仿真算法的计算结果趋于一致，表明本文模型的合理性和数值计算可行性。 最后用有限元分析软件Ansys对某航空发动机二级风扇叶盘结构进行了振动特性分析，计算出静频与不同转速下的动频，根据叶盘耦合共振条件绘制了Campbell图。然后针对某一阶模态利用本文模型对其进行了振动可靠性评估。可靠性评估结果表明：对于所考查阶模态，频率（固有频率和激振力频率）及其分散性对振动可靠性影响显著；其它几个参数的分散性对其影响相对来说较小。 本文模型对诸如叶片结构的振动可靠性分析具有一定的现实意义和工程实用价值。 |
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