[發明專利]基于應力-強度干涉模型的轉子系統圓弧端齒連接結構可靠性評估方法

在審

• 申請號: 202110240187.2
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN112906278A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 張宏建;劉帥;崔海濤
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/17;G06F111/08;G06F119/02;G06F119/14
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 向文

1.基于應力-強度干涉模型的轉子系統圓弧端齒連接結構可靠性評估方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：建立參數化有限元模型；

S2：通過參數化有限元模型對圓弧端齒進行幾何尺寸應力敏感性篩選，將篩選出的幾何尺寸同材料參數和載荷一起作為有限元模型的輸入變量，將圓弧端齒的最大等效應力作為有限元模型的輸出變量；

S3：通過擬合響應面來代替參數化有限元模型，使用響應面來獲取不同輸入變量組合時的輸出變量；

S4：應用Monte Carlo法與響應面結合求出當幾何尺寸、材料參數以及載荷服從特定隨機分布時圓弧端齒最大等效應力的分布；

S5：將步驟S4獲取的圓弧端齒最大等效應力與通過擬合強度樣本數據得到的服從特定分布的強度構成應力-強度干涉模型；

S6：通過應力-強度干涉模型求得圓弧端齒連接結構的可靠度。

2.根據權利要求1所述的基于應力-強度干涉模型的轉子系統圓弧端齒連接結構可靠性評估方法，其特征在于，所述步驟S3中通過擬合響應面來代替參數化有限元模型的具體方式為：通過有限次的有限元數值分析獲得擬合響應面所需的輸入輸出變量的樣本點數據，然后對獲取的輸入輸出變量樣本點數據進行擬合回歸分析，從而構建輸入輸出變量間的近似解析表達式，當近似解析表達式符合誤差要求時，代替有限元模型。

3.根據權利要求1所述的基于應力-強度干涉模型的轉子系統圓弧端齒連接結構可靠性評估方法，其特征在于，所述步驟S4具體為：利用Monte Carlo法對影響應力分布的各隨機變量進行抽樣，通過響應面獲取最大等效應力數據，對其進行統計分析，從而得到圓弧端齒最大等效應力的具體分布形式。

4.根據權利要求1所述的基于應力-強度干涉模型的轉子系統圓弧端齒連接結構可靠性評估方法，其特征在于，所述步驟S5中應力-強度干涉模型的構建方法為：對圓弧端齒強度數據進行統計分析，得到強度的具體分布形式，基于應力-強度干涉理論建立可靠性分析模型，即應力-強度干涉模型。

5.根據權利要求1所述的基于應力-強度干涉模型的轉子系統圓弧端齒連接結構可靠性評估方法，其特征在于，所述步驟S2中通過統計圓弧端齒的幾何尺寸、材料參數和載荷的具體隨機分布形式來進行應力敏感性篩選。

6.根據權利要求5所述的基于應力-強度干涉模型的轉子系統圓弧端齒連接結構可靠性評估方法，其特征在于，所述步驟S2中隨機分布形式為正態分布。