换热器可靠性三维热-力耦合概率有限元模拟

摘要

应用概率有限元Monte Carlo法、反应面法,基于三维热-力耦合(TMC)模型对换热器可靠性模拟中的一些核心问题进行了研究,发现直接模拟法能够更准确地模拟换热器整体结构可靠性。提出了复杂边界条件和TMC过程中诸多变量的不确定性处理技巧,通过定义多维表格数据函数,应用分段线性插值实现了随机变化温度边界条件施加;将疲劳寿命经对数变换后可提高模拟精度。工业换热器实例模拟计算表明:有限元随机模拟技术应用于复杂结构可靠性计算和疲劳寿命预测,能够给出完全再现实际结构服役载荷与材料、几何非均匀特性的高可信度结果。