روش اصلاح منطقه ای همگرا برای ارزیابی ریسک دیسک های توربین گاز
دیسک های توربین گاز تیتانیوم در معرض احتمال بسیار کم شکست ناشی از عیوب متالورژیکی خصوصا α سخت، هستند. یک روش احتمالاتی در مطابقت با بخشنامه شورای اداری هوانوردی فدرال (FAA) شماره 33.14-1 برای محاسبه احتمال شکست دیسک‌های تیتانیوم توربین گاز در معرض عیوب متالورژیکی کم تکرار (α سخت)، توسعه داده شده و اجرا شده است. این روش در این جا بیشتر توسعه یافته است تا اطمینان حاصل شود که محاسباتی دقیق، همگرا، و صحیح از احتمال انجام شده است که مستقل از مسائل تجزیه است. یک روش تجزیه مواد مبتنی بر ناحیه اجرا شد، سپس با تجزیه بیشتر با استفاده از عوامل سهیم در ریسک مثل یک استاندارد(معیار)، به صورت موضعی، اصلاح شد. روش تکنیکی شبیه به اصلاح h در تحلیل اجزای محدود است؛ یعنی از یک استاندارد محلی برای نشان دادن مناطق نیاز به اصلاح بیشتر استفاده می‌شود، و اصلاح متعاقب منجر به راه حل دقیق تری می‌گردد. پیشرفت‌های تکنولوژی پشتیبانی نیز مورد بحث قرار گرفته اند که شامل اصلاح اجزا محدود محلی و پوست پیاز برای تفکیک مناطق فرعی، و یک پایگاه داده راه اندازی مجدد و پردازش موازی برای راندمان محاسباتی است. یک مثال عددی برای اثبات ارائه شده است.
مقدمه
بعد از حادثه خط هوایی در شهر سیوکس، ایوا، در می‌سال 1989، شکست یک دیسک در موتور دم باعث از دست رفتن هیدرولیک شد و در نتیجه منجر به سقوط هواپیما شد، FAA در سال 1991 از صنعت در خواست کرد که با همکاری انجمن‌های صنایع هوافضا، به بررسی تکنیک‌های موجود برای تعیین این که آیا یک رویکرد تحمل آسیب احتمالی را می‌توان برای کاهش میزان رخداد‌های روتور غیر دائم (نگهداری نشده)، بپردازند. در این مورد، شکستگی دیسک فن تیتانیوم ناشی از یک ترک که از یک نقص α سخت در حین ذوب تیتانیوم نشات می‌گیرد و در بازرسی‌های خدماتی قابل شناسایی نیست. گروه کار صنعتی نتیجه گرفت که پیشرفت زیاد روش مدیریت عمر روتور معمولی می‌تواند فراهم شود که صراحتا به شرایط غیر معمولی اشاره دارد. اداره هوانوردی فدرال(FAA)، با دخالت صنعت، یک بخشنامه مشورتی (AC 33.14-1) را ایجاد کرد که در میان دیگر موارد، یک روش تحلیلی تحمل آسیب احتمالی را برای ارزیابی ریسک شکست روتورهای تیتانیوم در موتور‌های توربین گاز، تعیین کرده است. روش احتمالاتی متمّم بوده و جایگزین روش‌های موجود نیست.
Titanium gas turbine disks are subject to a rare but not insignificant probability of fracture due to metallurgical defects, particularly hard . A probabilistic methodology has been developed and implemented in concordance with the Federal Aviation Administration (FAA) Advisory Circular 33.14-1 to compute the probability of fracture of gas turbine titanium disks subject to low-frequency metallurgical (hard ) defects. This methodology is further developed here to ensure that a robust, converged, accurate calculation of the probability is computed that is independent of discretization issues. A zonebased material discretization methodology is implemented, then refined locally through further discretization using risk contribution factors as a metric. The technical approach is akin to “h” refinement in finite element analysis; that is, a local metric is used to indicate regions requiring further refinement, and subsequent refinement yields a more accurate solution. Supporting technology improvements are also discussed, including localized finite element refinement and onion skinning for zone subdivision resolution, and a restart database and parallel processing for computational efficiency. A numerical example is presented for demonstration.
Introduction
As a result of the airliner accident at Sioux City, Iowa, in 1989 1, where a disk rupture in the tail engine caused the loss of hydraulics and subsequent crash of the plane, the FAA requested in 1991 that industry, through the Aerospace Industries Association, review available techniques to determine whether a probabilistic damage tolerance approach could be introduced to reduce the rate of uncontained rotor events. In this case, the titanium fan disk fractured due to a crack that initiated from a hard defect formed during the titanium melt and not detected during inservice inspections. The industry working group concluded that additional enhancements to the conventional rotor life management methodology could be established which explicitly address anomalous conditions. The Federal Aviation Adminstration FAA, with industry input, has developed an advisory circular AC 33.14-1 2 that, among other things, outlines a probabilistic damage tolerance analysis methodology for assessing the risk of fracture of titanium rotors on gas turbine engines. The probabilistic methodology complements and does not replace preexisting approaches.
مقدمه
مرور کلی روش: روشی مبتنی بر ناحیه
روش اصلاح ناحیه همگرا
اصلاح ناحیه
مثال عددی
نتایج
Introduction
Methodology Overview: A Zone-Based Approach
Convergent Zone Refinement Methodology
Zone Refinement
Numerical Example
Conclusions
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه