基于Model-Free抽样的涡轮机匣低周疲劳寿命预测方法技术

本公开提供了一种基于Model

【技术实现步骤摘要】
基于Model
‑
Free抽样的涡轮机匣低周疲劳寿命预测方法


[0001]本公开涉及航空
，尤其涉及一种基于Model
‑
Free抽样的涡轮机匣低周疲劳寿命预测方法。

技术介绍

[0002]现代航空发动机的显著特点是高转速、高推重比、转子更加柔性化、结构日趋复杂，导致发动机故障失效的因素逐步增多，发动机的疲劳裂纹问题也十分突出。发动机疲劳裂纹的产生会对发动机和飞机的性能以及可靠性产生显著影响。据统计，发动机中许多零件、部件以及飞机上的一些结构、零件的提前损坏都与发动机疲劳裂纹产生有关。因此，在发动机设计和使用过程中，准确分析和监测发动机的疲劳失效就显得尤其重要。机匣是航空发动机的重要零件之一，它是发动机支承转子和固定静子的重要部件，因此机匣是发动机的重要承力和传力部件。此外，机匣还与其他部件一起构成发动机的气流通道。机匣外形结构复杂，不同的发动机、发动机不同部位，其机匣形状各不相同，机匣零件的功能决定了机匣的形状，但它们的基本特征是圆筒形或圆锥形的壳体和支板组成的构件。在航空发动机每次起停和运行过程中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于Model
‑
Free抽样的涡轮机匣低周疲劳寿命预测方法，其特征在于，包括：建立涡轮机匣参数化有限元模型；获取涡轮机匣低周疲劳寿命的原始观测样本；根据所述原始观测样本，采用Model
‑
Free抽样方法进行扩充获得扩充样本；根据所述扩充样本，结合Edgeworth级数方法获得涡轮机匣的低周疲劳寿命预测结果。2.根据权利要求1所述的基于Model
‑
Free抽样的涡轮机匣低周疲劳寿命预测方法，其特征在于，所述获取涡轮机匣低周疲劳寿命原始观测样本包括：施加温度场和内外压差载荷于所述涡轮机匣参数化有限元模型，获取涡轮机匣的热固耦合分析结果；根据所述热固耦合分析结果，获取涡轮机匣的所述原始观测样本。3.根据权利要求2所述的基于Model
‑
Free抽样的涡轮机匣低周疲劳寿命预测方法，其特征在于，根据所述热固耦合分析结果，获取涡轮机匣的所述原始观测样本包括：根据所述热固耦合分析结果，获取涡轮机匣的危险点温度和危险点应力应变结果；根据所述危险点温度，获取涡轮机匣的材料的疲劳性能参数；根据所述疲劳性能参数和所述危险点应力应变结果，结合涡轮机匣材料的低周疲劳寿命概率模型获取涡轮机匣的所述原始观测样本。4.根据权利要求1所述的基于Model
‑
Free抽样的涡轮机匣低周疲劳寿命预测方法，其特征在于，根据所述原始观测样本，采用Model
‑
Free抽样方法进行扩充获得扩充样本包括：获取初始扩充样本x
(1)[0]
；开始迭代修正，依次获取迭代修正扩充样本x
(1)[1]
，x
(1)[2]
，......，x
(1)[i
‑
1]
，x
(1)[i]
至x
(1)[i+1]
；i为正整数且i＝1，2，3......i
‑
1，i；确定迭代终止条件，根据迭代修正结果，获得所述扩充样本。5.根据权利要求4所述的基于Model
‑
Free抽样的涡轮机匣低周疲劳寿命预测方法，其特征在于，获取初始扩充样本x
(1)[0]
包括：根据所述原始观测样本对应的随机变量所在的有界区间D上的连续均匀分布U(D)获取所述初始扩充样本x
(1)[0]
。6.根据权利要求4所述的基于Model
‑
Free抽样的涡轮机匣低周疲劳寿命预测方法，其特征在于，x
(1)[i
‑
1]
，x
(1)[i]
，x
(1)[i+1]
的获取方法包括：根据x
(1)[i
‑
1]
获取x
(1)[i]
；分别获取x
(1)[i
‑
1]
，x
(1)[i]
与所述原始观测样本的统计差异测度H
[i
‑
1]
，H
[i]
；比较H
[i
‑
1]
和H
[i]
的大小，若H
[i
‑
1]
＜H
[i]
，则迭代修正成功，根据x
(1)[i]
获取x
(1)[i+1]
；若H
[i
‑
1]
≥H
[i]

【专利技术属性】
技术研发人员：王嘉琪，吕震宙，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：