Vibration reliability analysis for aeroengine compressor blade based on support vector machine response surface method

To ameliorate reliability analysis efficiency for aeroengine components, such as compressor blade, support vector machine response surface method(SRSM) is proposed. SRSM integrates the advantages of support vector machine(SVM) and traditional response surface method(RSM), and utilizes experimental samples to construct a suitable response surface function(RSF) to replace the complicated and abstract finite element model. Moreover, the randomness of material parameters, structural dimension and operating condition are considered during extracting data so that the response surface function is more agreeable to the practical model. The results indicate that based on the same experimental data, SRSM has come closer than RSM reliability to approximating Monte Carlo method(MCM); while SRSM(17.296 s) needs far less running time than MCM(10958 s) and RSM(9840 s). Therefore,under the same simulation conditions, SRSM has the largest analysis efficiency, and can be considered a feasible and valid method to analyze structural reliability.

叶片振动的非概率可靠性研究

在分析影响叶片振动可靠性的不确定性因素的基础上,用非概率的凸集模型表述叶片振动参数的不确定性和共振频率区域的不确定性,将叶片振动的不确定性参数表述为区间变量,定义了叶片振动的非概率可靠性,建立了叶片振动非概率可靠性评估体系、方法及模型,并将其应用于航空发动机压气机、涡轮叶片的振动可靠性计算。研究结果表明,应用非概率可靠性评估叶片振动可靠性是合理可行的,且所需数据较少,特别适用于航空发动机等可靠性数据较少的贵重部件。

应用模糊方法计算构件振动可靠性

分析影响构件振动可靠性的不确定性和模糊性因素 ,定义构件振动模糊安全状态 ,构建构件振动的模糊共振失效区域及相应的隶属函数、模糊强度失效区域及相应的隶属函数 ,建立构件振动可靠性计算的模糊模型 ,并将其应用于某航空发动机压气机、涡轮叶片的振动可靠性计算。研究结果表明 ,应用模糊方法评估构件振动可靠性是可行的。

利用响应面方法的汽轮机叶片振动可靠性分析

考虑随机因素的影响,确定汽轮机叶片固有振动静、动频率的统计特性,建立叶片避开共振时的功能函数。以汽轮机扭叶片为研究对象,在考虑几何因素、安装因素、材料因素和转速随机性的同时,将确定性有限元法、响应面方法和Monte-Carlo模拟法相结合对叶片进行振动可靠性分析。在对扭叶片复杂叶型进行有限元参数化建模和试验设计基础上,分别采用多项式响应面法和神经网络响应面法构建了扭叶片静、动频率与随机变量之间的近似关系式,并代替有限元模型,同时结合Monte-Carlo模拟技术得到静频、动频的统计特性和累积分布函数。针对叶片危险振型,在合理确定功能函数的基础上对其进行了振动可靠性分析,并以Latin Hypercube样本Monte-Carlo模拟法计算结果作为相对精确解,对两种不同响应面法进行了对比。

某型发动机低压二级叶片振动可靠性评估

鉴于某型发动机低压压气机二级叶片外场使用中损伤较多,应用振动可靠性评估的模糊方法和非概率方法对该级叶片进行振动可靠性评估。评估结果表明,该级叶片存在旋转失速激发的一阶弯曲振动共振导致的高周疲劳失效。

转轴振动可靠性计算的模糊方法研究

转轴振动的可靠性计算中存在着大量的模糊信息。如何通过这些模糊信息获得模糊安全事件——不发生共振的隶属函数是计算模糊共振可靠度的关键。将共振准则模糊化 ,构建模糊共振区域和相应的隶属函数 ,并将其应用于转轴的振动可靠性计算 。