题目：叶盘结构的一体化可靠性分析

随着大型机械设备的不断产生与广泛应用，机械系统的可靠性问题越来越突出。复杂机械系统往往是由多个零部件组成，而各零部件内部多危险部位之间或者各零部件之间因为材料或载荷的原因而存在一定的相关性。在对机械系统进行可靠性分析的时候，必须考虑失效相关性对系统可靠度的影响。

目前处理机械系统失效相关性的方法还基本上属于联合概率密度相关系数理论的范畴，其中给出的相关系数确定方法很不便于在工程实际中应用。因此，本文提出分布式协同响应面法(Distributed Collaborative Response Surface Method, DCRSM)，对考虑共因失效的涡轮盘和涡轮叶盘结构进行整体可靠性分析，也为存在失效相关性的机械系统可靠性分析提供一种新思路。论文主要研究内容如下:

首先，对涡轮盘和涡轮叶片进行热-固耦合分析，得到各对象的应力应变分布特征，进而建立各对象低循环疲劳寿命的显示表达式。经过概率统计分析，得到各对象在不同可靠度下的寿命和给定寿命下的可靠度。

其次，分析复杂机械系统结构特点，结合复合函数分解协调策略原理，提出解决机械系统失效相关性的分布式协同响应面法(DCRSM)，并用复合函数数学模型验证其有效性。

再次，利用分布式协同响应面法(DCRSM)，基于应力-强度干涉模型，对存在同应力多危险部位的涡轮盘进行可靠性分析,得出考虑多危险部位情况下的轮盘可靠度低于只考虑单危险部位的可靠度，更符合实际情况。

最后，利用分布式协同响应面法(DCRSM)，建立涡轮叶盘结构系统层次的响应面模型，对影响各对象的同一随机变量抽取相同的样本，考虑了失效相关性，得到给定寿命下的系统可靠度，并与传统独立假设理论和薄弱环节理论下的系统可靠度进行对比，验证了该方法在工程应用上的有效性。