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题名虑及多源不确定性的贮箱结构多裂纹扩展分析
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作者
王冲
王祥硕
范浩然
邱志平
张文丰
刘涛
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机构
北京航空航天大学航空科学与工程学院
北京航空航天大学杭州国际创新研究院天目山实验室
上海宇航系统工程研究所
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出处
《力学学报》
北大核心
2025年第9期2209-2222,共14页
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基金
国防基础科研计划项目(JCKY2023203A002)资助.
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文摘
针对火箭贮箱搅拌摩擦焊焊缝区域多裂纹萌生与扩展融合问题,基于有限元联合仿真技术与混合不确定性分析理论,提出了一种虑及多源不确定性的贮箱结构多裂纹扩展融合分析方法.通过采用有限元软件对贮箱结构进行有限元分析并模拟贮箱底部焊缝区域共线多裂纹的扩展融合过程,系统分析了多裂纹动态演化行为及其应力强度因子变化规律,并揭示了多裂纹敏感参数对焊缝疲劳寿命的影响机制.在此基础上,考虑多源不确定性对多裂纹扩展寿命的影响,构建了随机-区间混合分析模型,其中材料参数的不确定性用随机变量表征,多裂纹尺寸参数的不确定性用区间变量进行表征,此时输入混合不确定性对于扩展寿命的影响可以通过响应的区间边界以及区间边界的随机特征进行描述.为进一步提高不确定性分析效率,通过训练BP(back propagation)神经网络模型以代替耗时的有限元仿真模型,实现了多源不确定因素影响下共线多裂纹扩展寿命的高效预测.最终,通过贮箱焊接结构共线多裂纹融合扩展的工程算例验证了所提方法的有效性.
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关键词
搅拌摩擦焊
多裂纹扩展融合
多源不确定性
混合分析模型
BP
神经网络
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Keywords
friction stir welding
multi-crack coalescence propagation
multi-source uncertainty
hybrid analysis model
BP neural network
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分类号
V215
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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