[發明專利]渦輪軸結構可靠性分析方法、分析裝置及可讀存儲介質

有效

• 申請號: 202010469876.6
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111783238B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 馮凱旋;呂震宙;何良莉;凌春燕
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/15;G06F119/02
• 代理公司: 北京律智知識產權代理有限公司 11438
• 代理人: 闞梓瑄

本公開提供一種渦輪軸結構可靠性分析方法、分析裝置及計算機可讀存儲介質，涉及可靠性分析技術領域。該分析方法包括從重要抽樣樣本池中隨機選取N₀個樣本點作為初始訓練樣本集，構建初始PCE模型；將重要抽樣樣本池中U函數的數值為最小值的樣本點添加至初始訓練樣本集中形成目標訓練樣本集，并將目標訓練樣本集輸入響應函數中，生成目標響應集；根據目標訓練樣本集和目標響應集對初始PCE模型的參數進行重復更新生成目標PCE模型，直至重要抽樣樣本池中的各樣本點對應的U函數的數值均大于或等于預設值；根據目標PCE模型計算渦輪軸結構的失效概率。本公開的分析方法、分析裝置及計算機可讀存儲介質可提高對結構失效概率預測的準確性。

技術領域

本公開涉及可靠性分析技術領域，具體而言，涉及一種渦輪軸結構可靠性分析方法、分析裝置及計算機可讀存儲介質。

背景技術

飛行器發動機的可靠性是其質量好壞的重要標志。渦輪軸是飛行器發動機的重要組成部分，渦輪軸的可靠性對飛行器發動機整體的可靠性具有較大影響，因此，對渦輪軸結構進行可靠性分析十分必要。現有技術中估算渦輪軸結構可靠性的傳統PCE模型方法，難以給出所求可靠性的預測誤差，難以保證可靠性估計值的精度。

需要說明的是，在上述背景技術部分公開的信息僅用于加強對本公開的背景的理解，因此可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。

發明內容

本公開的目的在于克服上述現有技術中的不足，提供一種渦輪軸結構可靠性分析方法、分析裝置及計算機可讀存儲介質，可提高對結構失效概率預測的準確性。

根據本公開的一個方面，提供一種渦輪軸結構可靠性分析方法，包括：

從重要抽樣樣本池中隨機選取N₀個樣本點作為初始訓練樣本集，構建初始PCE模型；

將所述重要抽樣樣本池中U函數的數值為最小值的樣本點添加至所述初始訓練樣本集中形成目標訓練樣本集，并將所述目標訓練樣本集輸入響應函數中，生成目標響應集；

根據所述目標訓練樣本集和所述目標響應集對所述初始PCE模型的參數進行重復更新生成目標PCE模型，直至所述重要抽樣樣本池中的各所述樣本點對應的U函數的數值均大于或等于預設值；

根據所述目標PCE模型計算所述渦輪軸結構的失效概率。

在本公開的一種示例性實施例中，在所述從重要抽樣樣本池中隨機選取N₀個樣本點作為初始訓練樣本集之前，所述分析方法還包括：

計算渦輪軸結構中結構響應函數的設計點。

在本公開的一種示例性實施例中，所述PCE模型的預測值服從均值為標準差為v_PC(x)的高斯分布，通過第一公式計算所述重要抽樣樣本池中U函數的數值為最小值的樣本點，所述第一公式為：

其中，x^new為U函數的數值為最小值的樣本點，x^SP為重要抽樣樣本池。

在本公開的一種示例性實施例中，所述計算渦輪軸結構中結構響應函數的設計點包括：

采用迭代法求解結構響應函數對應的設計點；

以所述設計點作為抽樣中心，并根據重要抽樣密度函數隨機抽取N個樣本點構建重要抽樣樣本池。

在本公開的一種示例性實施例中，所述采用迭代法求解結構響應函數對應的設計點包括：

初始化結構響應函數對應的預設設計點，所述預設設計點為n維隨機向量；

計算所述預設設計點在n維向量空間上對應的n個失效系數；