L'évaluation de la durée de vie en fatigue aléatoire et de la fiabilité des aubes de turbine de moteur aéronautique dans des conditions de fonctionnement complexes constitue une tâche clé et exigeante dans la conception et la maintenance des moteurs. Cette étude propose un cadre unifié pour l'analyse de la durée de vie et de la fiabilité des aubes de turbine sous fatigue mixte haute fréquence, basse fréquence et fluage, basé sur la méthode d'intégration probabiliste directe (DPIM). Tout d'abord, les théories fondamentales de la fatigue composite haute et basse fréquence (CCF), des dommages cumulés fluage-fatigue et de la fiabilité en fatigue sont présentées. Ensuite, des formules pour le calcul de la moyenne, de l'écart-type et de la fonction de densité de probabilité de la durée de vie aléatoire en fatigue sont dérivées à partir de l'équation d'intégration de densité probabiliste. Pour l'analyse de la fiabilité en fatigue composite haute et basse fréquence, une méthode hybride efficace dans le domaine temps-fréquence est établie, utilisant la méthode du domaine fréquentiel pour obtenir la fonction de densité spectrale de puissance des contraintes et générer des chroniques de contraintes aléatoires. De plus, la méthode d'intégration probabiliste directe est utilisée pour l'évaluation de la fiabilité fluage-fatigue des aubes de turbine. Enfin, la méthode proposée est validée par comparaison avec la simulation Monte Carlo directe (MCS) et la simulation Monte Carlo basée sur un modèle de substitution. Les résultats montrent que la méthode d'intégration probabiliste directe peut résoudre de manière unifiée et efficace les moments statistiques et la fiabilité de la durée de vie en fatigue aléatoire des aubes de turbine. De plus, l'étude révèle l'influence significative des termes de couplage des composants dans les dommages en fatigue composite sur la fiabilité.
关键词
analyse de la fiabilité en fatigue composite; aubes de turbine de moteur; fatigue haute et basse fréquence; fatigue par fluage; méthode d'intégration probabiliste directe