[发明专利]一种考虑多部位失效相关的轮盘裂纹扩展可靠性分析方法

权利要求书

1.一种考虑多部位失效相关的轮盘裂纹扩展可靠性分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)轮盘多失效部位分组：轮盘中存在盘心、偏心孔、辐板多处危险部位，通过分组方法将所述危险部位进行分组；

(2)多失效部位失效相关性表征：为描述所述分组的相关性，通过重复建立相邻部位的二元耦合函数H和耦合参数θ，得到多失效部位失效的联合分布函数；利用极大似然估计法估计得到最终的二元耦合函数H和耦合参数θ；

(3)多失效部位相关的裂纹扩展寿命可靠性分析：假设轮盘中共存在k个危险部位，各所述危险部位组成串联系统，基于步骤(2)所获取的最终的二元耦合函数H和耦合参数θ，计算轮盘可靠度R为：

其中，Pr表示概率；i为危险部位编号；k表示危险部位数量；Fi表示第i个危险部位的累积概率分布；xi表示第i个危险部位的裂纹扩展长度，xc表示临界裂纹扩展长度。

2.根据权利要求1所述的一种考虑多部位失效相关的轮盘裂纹扩展可靠性分析方法，其特征在于：所述步骤(1)中，所述分组的具体步骤如下：

①开展轮盘有限元分析，确定轮盘最大应力，选择大于最大应力50％且应力集中系数大于2的部位作为轮盘的所述危险部位；

②根据所述危险部位的载荷和几何特征进行分类，按照盘缘到盘心的顺序将具有相同几何特征的危险部位分为一类，用A、B、C依次编号，其中A、B、C每类包含多个危险部位；

③A、B、C各类组内的单个危险部位从同一起点处以顺时针顺序，用1、2、3依次编号；

④根据步骤②-③中编号，对A、B、C各类的危险部位分别建立“藤树”结构；其中各危险部位为节点，相邻节点分成一组，通过边连接，每条边与一个二元耦合函数H关联。

3.根据权利要求2所述的一种考虑多部位失效相关的轮盘裂纹扩展可靠性分析方法，其特征在于：所述步骤(2)中，所述最终的二元耦合函数H和耦合参数θ的确定步骤如下：

①获取多失效部位裂纹扩展寿命数据；

②采用边缘函数推断估计法估计所述危险部位极限状态函数的边缘累积分布函数；

③利用极大似然估计法进行二元耦合函数H和耦合参数θ估计，首先估计A、B、C各类组内的危险部位的二元耦合函数H和耦合参数θ，每次均通过极大似然估计法估计相邻所述边所关联的二元耦合函数H及耦合参数θ，最终汇聚到每个节点X_A、X_B、X_C；

④在确定A、B、C各类组内的危险部位的二元耦合函数H和耦合参数θ后，A、B、C各类之间通过节点X_A、X_B、X_C节点相连，利用极大似然估计法依次估计最终的二元耦合函数H和耦合参数θ。

4.根据权利要求3所述的一种考虑多部位失效相关的轮盘裂纹扩展可靠性分析方法，其特征在于：所述步骤(2)中的第②步中的所述危险部位的极限状态函数为临界裂纹扩展长度与实际裂纹长度差。