考虑动态腐蚀的输流管道时变共振可靠性及灵敏度分析

考虑输流管道受到环境动态腐蚀,壁厚变化引发输流管道固有频率变化,从而可能导致共振。因此,考虑时间变化以及输流管道结构参数、流体参数和外部激励频率的不确定性,采用Galerkin法求解输流管道固有频率,建立时变防共振功能函数,引入基于自适应Kriging模型的时变可靠性算法对时变失效概率进行高效求解,并与MCS法和SL-ALK法对比验证了方法的准确性,采用变量灵敏度指标评估各随机变量对时变失效概率的影响,分析了流体密度和流速对于时变共振失效概率的影响规律。

充液管道模态的参数灵敏度及其共振可靠性分析

分析充液管道模态的参数灵敏度,并对充液管道的共振可靠性进行了研究。首先考虑管道与液体之间的耦合作用,利用有限元软件对所建立的简单管道系统进行模态计算。然后假设管道结构参数服从某种随机分布,分析了对应的一、二阶模态的概率分布并讨论了这些参数对管道固有频率的灵敏度影响。最后利用干涉理论对流固耦合管道系统进行了防共振可靠性分析。该研究结果可为管道防共振设计和管道的共振可靠性评估提供了参考。

考虑失效状态模糊性时的笛形管广义共振可靠性分析

研究了模糊失效状态下气热防冰笛形管结构共振可靠性分析方法。建立了笛形管结构的参数化有限元模型并进行了模态分析。考虑结构尺寸参数、材料性能、外部激励的随机性以及共振状态的模糊性,采用模糊集合理论描述结构固有频率与外部激励的接近程度,建立了三角型隶属函数下的广义共振可靠性分析模型。基于分解定理和扩展定理推导了λ水平截集下笛形管结构广义共振可靠性求解方法。研究工作对飞机气热防冰管路的结构设计提供了参考。

飞机液压管道共振可靠性激励特性仿真计算

飞机液压管道作为整个飞机的重要组成部分,其在随机振动环境下的共振可靠性是影响飞机安全的一项重要指标。建立了液压管道系统的参数化模型,利用有限元软件对系统进行动力学分析,得到了管道系统的前两阶模态,建立了激振力频率分布和固有频率分布的干涉模型,调用ANSYS概率分析模块,采用蒙特卡洛方法进行随机抽样,计算得到随机参数影响下管道系统的共振可靠度,进一步分析得到管道系统的共振可靠度为0.99时激励的均值和标准差,最后通过改变变异系数获得满足失效概率为0.01时激励的对应分布曲线,以及满足共振可靠度要求的激励均值的取值域,为管道防共振工程与设计提供一定的参考作用。

抗共振可靠性全概率设计法研究

研究抗共振可靠性的全概率设计法 .运用常规振动设计理论和可靠性相干理论为基础的全概率法建模 ,并用数值积分法求解 .导出了抗共振可靠性工作频率、临界频率相干的 4种类型分布 ,7种不同组合的可靠度计算表达式 .建立了抗共振可靠性全概率设计法的理论 .证明了在低可靠度时分布类型对可靠度影响不大 ;而在高可靠度时 。

抗共振可靠性全概率设计法研究

运用常规振动设计理论和可靠性相干理论，建立了抗共振可靠性全概率法数学模型，并用数值积分法求解，推导出抗共振可靠性工作频率、临界频率相干的５种类型分布１０种不同组合的可靠度计算表达式，建立起抗共振可靠性全概率设计法的新理论。该理论证明在低可靠度时分布类型的影响不大，而在高可靠度时不同分布类型下的影响相差悬殊。在设计时必须注意选择分布类型。

变截面输流管道防共振可靠性分析

采用Euler梁模型建立了变截面管道的振动控制方程,在充分考虑流速和截断系数的影响下,利用动刚度矩阵法进行了近似求解,求得了变截面管道固有频率以及管道失稳的临界流速。根据管道的前两阶固有频率建立了防共振可靠性功能函数,利用主动学习Kriging方法计算出不同流速工况及不同截断系数工况下的一阶和二阶共振失效概率,分析出流速与截断系数对共振失效的影响。

基于ALK解法的输流管道防共振可靠性分析

输流管道广泛应用于航空航天等工业领域,宽频激励下的共振失效是引起管道破坏的重要原因。采用Euler-Bernoulli梁模型建立了输流管道控制方程,使用Galerkin加权余量法将振动控制高阶微分方程转化为N阶线性方程组,求得了N阶输流管道固有频率,并根据激振力上下界频率建立了防共振可靠性功能函数。考虑到功能函数为隐式,建立了基于主动学习的Kriging解法(Active Learning Kriging,ALK)的输流管道防共振可靠性分析方法,得到了输流管道共振失效概率,分析了管道参数、液体流速等对管道共振失效的影响。计算结果对于输流管道的防共振设计和优化具有重要意义。

基于共振可靠性的泵齿轮尺寸公差优化研究

利用ANSYS参数化建模技术及其概率有限元模块PDS建立包含公差的泵齿轮有限元分析模型。将可能影响泵齿轮共振可靠性的多种不确定性因素作为随机变量,以泵齿轮的共振可靠度为评价指标,对泵齿轮的设计公差进行了定量分析和优化。

温度场下多跨输流管道共振可靠性及变量重要性测度分析

输流管道面临宽频激励导致的复杂多阶共振失效问题。为解决该问题,采用动刚度法对考虑温度效应的多跨输流管道动力学方程进行了求解,基于得到的固有频率,结合共振失效规律建立了多阶防共振系统可靠性分析模型。为分析输入变量不确定性对系统共振失效概率的影响程度,进一步建立了输入变量方差重要性测度指标,并通过引入主动学习Kriging(ALK)模型实现了共振失效概率和重要性测度指标的高效求解。通过算例,分析了液体流速、压强和温度效应对输流管道共振失效概率的影响规律,结果对于输流管道防共振优化设计具有重要指导意义。

含非均匀轴向流的输液管道共振可靠性灵敏度分析

采用基于Galerkin的加权残数法分析含非均匀轴向流的输液管道,利用N阶Galerkin截断建立试函数,推导出消除残数方程,得到输液管道的前N阶固有频率.建立输液管道共振可靠度的功能函数,然后采用加权非线性响应面法拟合其功能函数,最后在显式功能函数上采用Monte-Carlo法计算功能函数的灵敏度值.算例表明,论文采用的方法是合理的,且具有较高的效率和精度,为输液管道共振可靠性灵敏度分析提供了一条途径.

随机裂纹叶片抗共振可靠度及概率敏感性分析

考虑叶片裂纹参数的随机性,研究裂纹叶片的抗共振可靠性和概率敏感性。首先考虑裂纹位置、深度和转速为随机变量,建立裂纹叶片的参数化有限元模型,并应用中心复合采样方法进行采样;然后采用元模型技术建立了叶片频率的二次线性回归近似模型,并采用3个误差指标评价模型的精度。最后用此近似模型代替有限元模型,用蒙特卡罗模拟方法研究了裂纹叶片在不同转速时频率的概率敏感性和抗共振可靠性。结果表明裂纹叶片频率对转速的概率敏感性很大,对裂纹深度的概率敏感性较大。

金属波纹管在航空管路中的动力学优化及可靠性分析

采用动力优化的分析方法,以提高第一阶固有频率为目标,避开金属波纹管系统前四阶固有频率共振为约束,以波高、壁厚及卡箍位置为设计变量,对某型飞机航空管路中波纹管进行了动力优化。结合动力优化结果,采用蒙特卡洛法分析了影响波纹管固有频率的参数灵敏度,结果表明波纹管材料的弹性模量和密度、波纹管系统的波高和管壁厚度是影响波纹管固有频率的主要因素。根据可靠性分析中的干涉理论,分析了前四阶频率的分布情况,对金属波纹管的共振可靠性进行了研究。研究结果为波纹管系统的动力安全可靠性设计提供参考。

α-l型区间可靠性分析方法及其工程应用

在区间非概率可靠性模型的基础上,以区间长度l和区间下限α为结构系统变量的输入参数,重新定义了一种新的可靠性指标,分析得到了这种可靠性分析方法的判定依据;在此基础上,在线性和非线性条件下讨论了结构可靠度的计算方法。以某型飞机防冰引气管结构为例,进一步探讨了所提方法在共振可靠性分析当中的工程应用。