[发明专利]增压器压气机叶轮超速破坏可靠度和失效率的计算方法

摘要

本发明涉及一种增压器压气机叶轮超速破坏可靠度和失效率的计算方法，通过计算增压器压气机叶轮的强度累积分布函数和概率密度函数，计算增压器压气机叶轮等效载荷的累积分布函数和概率密度函数，计算压气机叶轮超速破坏的可靠度，压气机叶轮超速破坏的失效率计算，计算压气机叶轮超速破坏的平均寿命，根据叶轮叶片数、强度与载荷的概率分布，即可计算出压气机叶轮的超速破坏可靠度、失效率和平均寿命，且在计算过程中无需依赖压气机叶轮的失效率数据。能够全面客观地反映载荷环境剖面不确定性、强度指标的分散性、叶片单元数、寿命指标等参数对压气机叶轮可靠性的影响，计算出压气机叶轮对应超速破坏这种失效模式的失效率和平均寿命。

主权项

一种增压器压气机叶轮超速破坏可靠度和失效率的计算方法，其特征是它包括以下步骤：a、计算增压器压气机叶轮的强度累积分布函数和概率密度函数，强度累积分布函数为：FC(δ)＝1‑[1‑Fi(δ)]n        (1)概率密度函数为：fC(δ)＝n[1‑Fi(δ)]n‑1fi(δ)     (2)式中：n代表压气机叶轮片数；b、计算增压器压气机叶轮等效载荷的累积分布函数和概率密度函数，等效载荷的累积分布函数为：Fw(s)＝[Fs(s)]w        (3)概率密度函数为：fw(s)＝w[Fs(s)]w‑1fs(s)          (4)式中：w代表压气机叶轮在极端载荷的作用次数；c、计算压气机叶轮超速破坏的可靠度：结合(1)～(4)式，当压气机叶轮在载荷作用w次时的超速破坏可靠度计算式为： R C ( w ) = ∫ 0 + ∞ f C ( δ ) ∫ 0 δ f w ( s ) dsdδ = ∫ 0 + ∞ n [ 1 - F i ( δ ) ] n - 1 f i ( δ ) ∫ 0 δ w [ F s ( s ) ] w - 1 f s ( s ) dsdδ - - - ( 5 ) = ∫ 0 + ∞ n [ 1 - F i ( δ ) ] n - 1 f i ( δ ) [ F s ( δ ) ] w dδ d、计算压气机叶轮超速破坏的失效率：以载荷作用次数为寿命度量指标时的平均失效率计算： h ( w ) ‾ = R ( w ) - R ( w + Δw ) R ( w ) Δw - - - ( 6 ) 当总的载荷作用次数相对较大时，载荷作用次时的失效率计算： h ( w ) = R ( w ) - R ( w + 1 ) R ( w ) - - - ( 7 ) 将式(5)代入式(7)可得载荷作用w次时压气机叶轮超速破坏的失效率计算式为： h C ( w ) = ∫ 0 + ∞ n [ 1 - F i ( δ ) ] n - 1 f i ( δ ) [ F s ( δ ) ] w [ 1 - F s ( δ ) ] dδ ∫ 0 + ∞ n [ 1 - F i ( δ ) ] n - 1 f i ( δ ) [ F s ( δ ) ] w dδ - - - ( 8 ) e、压气机叶轮超速破坏的平均寿命计算式为： θ C = Σ w = 1 + ∞ w ∫ 0 + ∞ [ 1 - F i ( δ ) ] n - 1 f i ( δ ) [ F s ( δ ) ] w dδ - - - ( 9 )