涡轮盘疲劳寿命可靠性设计仿真及优化策略 |
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引用本文: | 张文鑫,吕震宙.涡轮盘疲劳寿命可靠性设计仿真及优化策略[J].国防科技大学学报,2023,45(1):117-128. |
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作者姓名: | 张文鑫 吕震宙 |
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作者单位: | 西北工业大学 航空学院, 陕西 西安 710072 |
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基金项目: | 国家自然科学基金资助项目(51775439) |
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摘 要: | 涡轮盘是航空发动机主要部件之一,一旦发生破坏性故障将导致严重的后果。在充分考虑影响涡轮盘高低周复合疲劳寿命因素不确定性基础上,以MATLAB为平台,设计了涡轮盘高低周复合疲劳寿命可靠性优化设计的联合仿真平台。利用寿命函数和寿命可靠性分析极限状态函数中的共性需求,提出了在优化迭代的过程中自适应构建寿命函数Kriging模型和寿命可靠性极限状态面Kriging模型时共用训练样本点的策略。同时,提出了一种构建寿命函数Kriging模型的学习函数。使用所搭建的疲劳寿命可靠性优化设计平台,完成了某型涡轮盘盘心、榫槽以及涡轮盘系统高低周复合疲劳寿命的可靠性优化设计。结果表明,最优设计方案的局部最大应力显著降低,均值寿命大幅提高,并满足可靠性约束。
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关 键 词: | 涡轮盘 高低周复合疲劳寿命 可靠性优化设计 代理模型 全局学习函数 |
收稿时间: | 2021/2/22 0:00:00 |
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