| 多源不确定性下叶盘结构疲劳可靠性分析与优化设计 |
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| 引用本文： | 牛晓鹏,朱顺鹏,高杰维,廖鼎,何金超.多源不确定性下叶盘结构疲劳可靠性分析与优化设计[J].推进技术,2022,43(2):222-230. |
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| 作者姓名： | 牛晓鹏 朱顺鹏 高杰维 廖鼎 何金超 |
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| 作者单位： | 1.电子科技大学 机械与电气工程学院，四川 成都 611731;2.电子科技大学 系统可靠性与安全性研究中心，四川 成都 611731 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金（11972110；11672070）；四川省重点研发计划（2021YFG0210）。 |
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| 摘 要： | 为了更好地满足叶盘结构的设计需求，针对叶盘结构疲劳寿命分散和几何参数众多等问题，基于随机有限元法构建了融合多源不确定性的叶盘结构疲劳可靠性分析与优化设计框架。首先，采用应力敏感因子分析筛选叶盘结构关键尺寸；然后，将关键尺寸、材料属性及载荷定义为随机变量，基于其分布规律进行拉丁超立方抽样以开展随机有限元分析和寿命预测；最后，结合寿命预测结果，分别运用插值法、概率累积疲劳寿命法以及Kriging代理模型进行了叶盘结构可靠性优化设计。结果显示，经上述三种方法优化后，叶盘结构中值疲劳寿命分别提升了27%，1.4%和108%。其中，基于Kriging代理模型建立的优化方法效果最佳，显著提升了叶盘结构的使役可靠性。
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| 关 键 词： | 疲劳可靠性 叶盘结构 不确定性 随机有限元 优化设计 |
| 收稿时间： | 2020/12/14 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2021/1/18 0:00:00 |
Fatigue Reliability Analysis and Optimization Design of Turbine Blade Disks under Multi-Source Uncertainties |
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| NIU Xiao-peng,ZHU Shun-peng,GAO Jie-wei,LIAO Ding,HE Jin-chao.Fatigue Reliability Analysis and Optimization Design of Turbine Blade Disks under Multi-Source Uncertainties[J].Journal of Propulsion Technology,2022,43(2):222-230. |
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| Authors: | NIU Xiao-peng ZHU Shun-peng GAO Jie-wei LIAO Ding HE Jin-chao |
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| Institution: | School of Mechanical and Electrical Engineering,University of Electronic Science and Technology of China,School of Mechanical and Electrical Engineering,University of Electronic Science and Technology of China,,, |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Fatigue reliability Turbine blade disk Uncertainty Stochastic finite element method Optimal design |
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