基于FE-ERSM航空发动机叶盘结构可靠性研究

作     者：白斌 白广忱 李超 

作者机构：北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191 

出 版 物：《振动．测试与诊断》 (Journal of Vibration,Measurement & Diagnosis)

年 卷 期：2014年第34卷第5期

页      面：823-831,973页

核心收录：

学科分类：1002[医学-临床医学] 08[工学] 082502[工学-航空宇航推进理论与工程] 0804[工学-仪器科学与技术] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 0703[理学-化学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51375032 51335003) 

主　　题：航空发动机 叶盘结构 概率分析 有限元-极值响应面法 灵敏度分析 

摘      要：为了更准确地描述航空发动机叶盘结构的变形以及控制的合理性,提出了一种高效高精度的概率分析方法,即有限元-极值响应面法(finite element-extremum response surface method,简称FE-ERSM)。该方法与响应面法(response surface method,简称RSM)和蒙特卡罗法(Monte Carlo method,简称MCM)相比,在不降低精度的情况下,效率显著提高,具有非常重要的工程应用价值。在分析中考虑了典型载荷,选取输入变量且考虑了参数的不确定性等因素。通过概率分析,不仅获得了其径向变形可靠度和径向变形以及应力场模拟样本、极值响应面、相对概率分布,而且对其径向变形和应力场进行灵敏度分析,得到了影响叶盘结构径向变形以及应力场分布的主要影响因素。最后,将FE-ERSM与RSM和MCM比较分析,验证了该方法在航空发动机叶盘结构分析中的合理性。