Là bộ phận quay chủ chốt của động cơ máy bay, hệ thống rôto hoạt động trong môi trường khắc nghiệt với nhiệt độ cao, áp suất cao và tốc độ cao trong thời gian dài, đồng thời cần đáp ứng hàng loạt chỉ tiêu khắt khe và trái ngược nhau như tuổi thọ cao, ánh sáng. trọng lượng và độ tin cậy cao. Dưới ảnh hưởng của nhiều yếu tố ngẫu nhiên như tải trọng đa trường, tính chất vật liệu và thông số mô hình, phản ứng ứng suất-biến dạng và tuổi thọ mỏi của hệ thống rôto thường có độ phân tán lớn. Việc đánh giá lỗi và phân tích độ tin cậy được tinh chỉnh của nó đã trở thành công nghệ then chốt trong việc phát triển động cơ máy bay tiên tiến. Bài viết này lần đầu tiên thảo luận về các phương pháp phân tích độ tin cậy được sử dụng phổ biến hiện nay và các ý tưởng mô hình hóa chúng, đồng thời giới thiệu một số phương pháp mô hình thay thế tiên tiến; sau đó, lấy một hệ thống rôto tua-bin điển hình làm ví dụ, những ưu điểm, nhược điểm và hạn chế của một số phương pháp phân tích độ tin cậy thường được sử dụng sẽ được phân tích. Kết quả phân tích cho thấy phương pháp mô hình thay thế có tiềm năng lớn về hiệu suất dự đoán có độ chính xác cao và không cần tính toán mô phỏng quy mô lớn. Nó chỉ ra rằng công nghệ lấy mẫu, hình thức mô hình và chiến lược xây dựng là những mắt xích chính ảnh hưởng đến độ chính xác và hiệu quả của mô hình thay thế, từ đó chỉ ra hướng phát triển trong tương lai cho việc ứng dụng phương pháp mô hình thay thế trong phân tích độ tin cậy của hệ thống rôto.
Phương pháp phân tích gần đúng/phương pháp mô phỏng kỹ thuật số:Đánh giá này giới thiệu một cách có hệ thống các phương pháp phân tích gần đúng như phương pháp độ tin cậy sơ cấp và phương pháp độ tin cậy thứ cấp và các phương pháp mô phỏng kỹ thuật số được biểu thị bằng phương pháp Monte Carlo. Để phân tích độ tin cậy của hệ thống rôto động cơ máy bay, phương pháp phân tích gần đúng có nhược điểm là khó ước chừng chính xác các đặc tính đuôi của hàm mật độ xác suất và phương pháp mô phỏng số dễ có hiệu quả tính toán thấp do phải gọi một số lượng lớn các hàm trạng thái giới hạn phi tuyến thực. Hình 1 thể hiện quá trình phân tích độ tin cậy chi tiết của hai phương pháp.
Phương pháp mô hình thay thế:Xây dựng các mô hình toán học chính xác và hiệu quả để thay thế các hàm trạng thái giới hạn ngầm phi tuyến, nhiều chiều là một cách quan trọng để giải quyết các vấn đề phân tích độ tin cậy của các kết cấu phức tạp như hệ thống cánh quạt động cơ máy bay. Đầu tiên, các mô hình thay thế truyền thống như hàm đa thức, mô hình Kriging, máy vectơ hỗ trợ và mạng thần kinh BP được tóm tắt, đồng thời đưa ra quy trình mô hình hóa và nguyên tắc phân tích của chúng; sau đó, từ góc độ công nghệ lấy mẫu, dạng mô hình và chiến lược xây dựng, một số mô hình thay thế tiên tiến hơn như công nghệ học tích cực, mạng thần kinh mờ, hồi quy mạng wavelet, Kriging được tối ưu hóa, chiến lược lựa chọn giá trị cực trị và chiến lược hợp tác phân tán là được giới thiệu, chỉ ra hướng nghiên cứu tiềm năng của phương pháp mô hình thay thế. Theo dõi tài khoản chính thức: Sức mạnh của hai máy trước, nhận miễn phí một lượng lớn thông tin về hai máy và tập trung vào các công nghệ chủ chốt của hai máy!
Phân tích độ tin cậy của hệ rôto tuabin:Dưới sự kết hợp của nhiều trường vật lý như nhiệt chất lỏng-rắn, gốc cánh, vành, tâm đĩa và các bộ phận khác của rôto tuabin sẽ tạo ra các dạng hỏng hóc khác nhau như mỏi chu kỳ thấp, mỏi chu kỳ cao và độ mỏi chu kỳ cao. nhiệt độ leo thang. Phân tích độ tin cậy của nó là một vấn đề phân tích phức tạp liên quan đến khớp nối trường đa vật lý và nhiều chế độ lỗi. Bài viết này lấy một hệ thống rôto tuabin điển hình làm ví dụ, sử dụng một số phương pháp mô hình thay thế tiên tiến để phân tích và đánh giá độ tin cậy cũng như độ nhạy tin cậy của nó, đồng thời tóm tắt ưu điểm và nhược điểm của các phương pháp mô hình thay thế khác nhau trong phân tích độ tin cậy của hệ thống rôto tuabin. Hình 3 thể hiện quy trình phân tích độ tin cậy của hệ thống rôto tuabin dựa trên mô hình thay thế.
Các kết luận và triển vọng chính như sau:
Bài báo này giới thiệu một cách hệ thống ba phương pháp phân tích độ tin cậy phổ biến là phương pháp phân tích gần đúng, phương pháp mô phỏng số và phương pháp mô hình thay thế, thảo luận ưu, nhược điểm, hạn chế và phạm vi áp dụng của từng phương pháp, chỉ ra tính ưu việt của phương pháp mô hình thay thế trong các bài toán phân tích độ tin cậy. liên quan đến các hàm chức năng tiềm ẩn phức tạp và phi tuyến tính cao, đồng thời cung cấp hướng dẫn có ý nghĩa tham khảo cho việc sử dụng phương pháp mô hình thay thế để giải quyết các vấn đề phân tích độ tin cậy của hệ thống cánh quạt động cơ máy bay. Theo dõi tài khoản chính thức: Sức mạnh của hai máy trước, nhận miễn phí một lượng lớn dữ liệu của hai máy và tập trung vào các công nghệ chủ chốt của hai máy!
Ngoài ra, xuất phát từ độ chính xác của tính toán và hiệu quả tính toán, bài viết này cô đọng ba liên kết mô hình chính xác định tính hiệu quả của mô hình thay thế: công nghệ lấy mẫu, hình thức mô hình và chiến lược xây dựng. Thông qua thảo luận chuyên sâu về nhiều phương pháp độ tin cậy tiên tiến xuất hiện trong mỗi liên kết mô hình, người ta chỉ ra rằng bằng cách kết hợp một cách hữu cơ công nghệ lấy mẫu, hình thức mô hình và chiến lược xây dựng, chi phí mô hình hóa có thể được giảm một cách hiệu quả mà vẫn đảm bảo tính toán. sự chính xác. Đối với các vấn đề phân tích độ tin cậy về cấu trúc phức tạp như hệ thống rôto động cơ máy bay, làm thế nào để cải thiện hơn nữa độ tin cậy của phân tích độ tin cậy hệ thống rôto động cơ máy bay xung quanh ba liên kết mô hình chính này là điều đáng được nghiên cứu thêm.
