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多源不确定性下叶盘结构疲劳可靠性分析

疲劳可靠性；叶盘结构；不确定性；随机有限元；随机载荷谱

针对叶盘结构疲劳寿命分散和几何参数众多等问题，为了更好地实现对叶盘结构的性能评估，本文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框架。首先，针对叶盘高应力体积区域，采用应力敏度因子方法进行灵敏度分析，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。其中，随机载荷分别以直接抽样和随机载荷谱形式进行施加；基于关键部位的在稳定循环内应力应变分量数据，运用FS临界平面模型进行多轴疲劳寿命预测。结果表明，较载荷的直接抽样方法，使用随机载荷谱作为输入获得的叶盘寿命分散性降低，且可靠度随设计寿命变化梯度升高，更真实地反映出叶盘寿命分散性特征。