Zeitabhängige Zuverlässigkeitsbewertung von Hochtemperaturdrehstrukturen basierend auf der CD-DT-Interferenzmethode und adaptivem Proxy-Modell

Hang-Hang Gu ,  

Yuan-Ze Tang ,  

Xinyu Yang ,  

Run-Zi Wang ,  

Xian-Cheng Zhang ,  

摘要

Hochtemperaturdrehstrukturen (HTRSs) sind Schlüsselkomponenten im Industriebereich, die unter anspruchsvollen Betriebsbedingungen arbeiten und unvorhersehbare Fehlerverhalten verursachen. Diese Fehler werden durch Unsicherheiten in Materialeigenschaften, Lastbedingungen und geometrischen Variationen gemeinsam hervorgerufen. In dieser Studie wird ein robustes Rechenframework vorgestellt, das die probabilistische Schadensakkumulation (PDAs) und die Systemzuverlässigkeit von HTRS unter mehrdimensionalen Unsicherheiten bewertet. Das Framework berücksichtigt die probabilistischen Eigenschaften der grundlegenden Zufallsvariablen (RVs) auf räumlichen und zeitlichen Skalen zur Analyse der PDA unter verschiedenen Betriebsbedingungen und bewertet die Strukturzuverlässigkeit basierend auf dem Akkumulations-Schadens-Schwellenwert-Interferenz-Kriterium. Anschließend wird ein adaptives Proxy-Modell entwickelt, um die komplexe nichtlineare Beziehung zwischen Schaden und RVs zu approximieren und gleichzeitig die Effizienz und Genauigkeit der Simulation sicherzustellen. Numerische Beispiele bestätigen die Effizienz und Genauigkeit der vorgeschlagenen Methode, die zudem auf die Analyse der Turbinenscheibe unter Berücksichtigung von Mehrquellenunsicherheiten angewandt wird. Die vorgeschlagene Methode verbessert die Rechenleistung erheblich, während sie eine hohe Präzision bei der Vorhersage der Systemzuverlässigkeit beibehält, und bietet neue Einblicke für die Erweiterung der schadensbasierten Zuverlässigkeitsbewertung auf Systemebene.

关键词

probabilistische Schadensakkumulation;CD-DT-Kriterium;adaptives Proxy-Modell;Zuverlässigkeitsbewertung

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