轉(zhuǎn)子葉片疲勞可靠性分析.pdf

1、轉(zhuǎn)子葉片是航空發(fā)動機的主要零部件之一，它的工作環(huán)境及本身的結構行為是復雜的。由于在外載荷、幾何尺寸、材料性能等方面存在著不確定因素，從而影響結構的可靠度。針對葉片工作中諸多參數(shù)的不確定性，如何進行疲勞可靠性分析是結構設計和實際應用中一個十分重要的研究課題。 本文以發(fā)動機壓氣機轉(zhuǎn)子葉片為研究對象，考慮彈性模量和結構尺寸兩種參數(shù)具有隨機性，基于準靜態(tài)模型、局部應力應變法和JC一次二階矩法，采用攝動隨機有限元對轉(zhuǎn)子葉片進行疲勞可靠性

2、分析，研究了葉片材料性質(zhì)和幾何尺寸的隨機性對于應力和壽命分散性的影響，為轉(zhuǎn)子葉片結構可靠性分析提供了實用方法。 整個論文分為五個部分：第一部分為緒論，簡要介紹課題背景，隨機有限元法及可靠度計算方法的發(fā)展狀況；第二部分為可靠性概念及計算方法；第三部分為隨機有限元方法的理論知識及在葉片隨機分析中的應用；第四部分為葉片疲勞壽命可靠性分析；第五部分為結論。本文主要工作是： 1.隨機結構離散 根據(jù)局部平均理論，利用三

3、維隨機場離散的計算格式，處理適合于葉片空間等參元的隨機場。因此，利用變量各點的隨機性，通過隨機場離散，可以近似描述相關參量場的連續(xù)隨機變化。 2.彈性應力場的隨機性分析 取彈性模量E、葉身厚度T和榫頭最窄面尺寸作為隨機參量，建立剛度K和荷載F對隨機參數(shù)的導數(shù)矩陣。利用協(xié)方差矩陣的正交變換法和隨機有限元，分析葉片彈性應力場的隨機性。 3.轉(zhuǎn)子葉片的可靠度計算 基于Neuber法、Manson-Cof