特征航空发动机管路反求建模方法

介绍了参数化设计特征建模技术,并对航空发动机典型结构件的特征信息进行了分析,提出了基本特征体素的概念,将其应用在参数化设计中,用以解决复杂结构件的参数化问题。

航空发动机振动信号包含了多种振源的振动信号和大量的噪声分量。通过对其进行hilbert-huang变换,将复杂信号分解为代表不同物理意义的单分量固有模态函数(intrinsicmodefunctions,imf),然后对每一个imf子带信号提取基于能量加权的广义粗糙度特征实现对振动信号的描述。最后将上述特征送入svm分类器进行训练,根据分类器的输出结果确定航空发动机的工作状态和故障类型。通过对实测航空发动机试车时得到的振动信号的实验分析结果表明,该算法可以有效地识别发动机的振动故障。

航空发动机维修是一个具有高动态性和高复杂度的商业领域。本文采用多agent方法对航空发动机维修进行调度仿真。本系统可对等待维修的飞机数量、周转时间和维修生产线利用率等关键指标进行分析,从而为航空发动机维修提供可靠的决策支持。同时,本系统以动态脚本的方式支持多种发动机可靠度估计算法,增加系统的可扩展度。最后,通过多个案例验证本系统的有效性。

随着我国航空航天技术的不断发展和提升,我国在航空航天的相关技术上有了非常大的突破.在航空航天生产加工技术中,尤其是大型薄壁部件的加工过程中,化学铣特种加工技术就被广泛的应用和推广,化学铣技术虽然在我国的航空航天加工制作过程中广泛应用,但是这项加工技术还没有完全成熟.因此需要我们在实际的工作中给予不断的完善和升级.

针对航空单级增压泵在发动机低转速下供油压力不足的问题,给出了一种采用径向串联方式的两级旋涡组合泵设计方法。该方法首先使用经验系数法对旋涡组合泵进行初步结构参数设计。其次通过计算机数值模拟方法反复迭代优化出旋涡组合泵的最终结构参数。最后采用二次多项式拟合对两级旋涡组合泵的流量-扬程性能进行了预测。仿真结果表明:所设计的两级旋涡组合泵满足设计要求,达到了预期设计指标。

收稿日期:2005206220 基金项目:教育部新世纪优秀人才计划项目(ncet20420281);国家高技术研究发展计划项目(2002aa414420)? 作者简介:王成恩(1964-),男,黑龙江鸡西人,东北大学教授,博士生导师? 第27卷第5期 2006年5月 东北大学学报(自然科学版) journalofnortheasternuniversity(naturalscience) vol127,no.5 may2006 文章编号:100523026(2006)0520485204 航空发动机涡轮设计集成技术 王成恩,刘　震 (东北大学教育部暨辽宁省流程工业综合自动化重点实验室,辽宁沈阳　110004) 摘　　　要:航空发动机设计需要大量的计算软件

随着我国航空航天技术的不断发展和提升,我国在航空航天的相关技术上有了非常大的突破.在航空航天生产加工技术中,尤其是大型薄壁部件的加工过程中,化学铣特种加工技术就被广泛的应用和推广,化学铣技术虽然在我国的航空航天加工制作过程中广泛应用,但是这项加工技术还没有完全成熟.因此需要我们在实际的工作中给予不断的完善和升级.

为了航空发动机安全可靠地运行,需要对其进行故障监控,及时消除故障;探讨了嵌入式操作系统的移植,并应用到航空发动机故障监控上;利用小波分析方法来实现对故障信号特征的提取。基于小波去噪原理,通过选取适当的小波函数,对故障信号进行分析和处理。通过对航空发动机喘振故障实际测量数据的分析,表明该模块可以监控喘振故障的发生。经过多组喘振故障数据试验证明试验结果满意,对航空发动机喘振故障的实时监控有重要意义,具有良好的应用前景。

根据模糊综合评判理论,提出了一种基于模糊综合评判的航空发动机排故流程设计方法.研究了航空发动机排故流程中部件受检次序的模糊综合评判模型的建立、评判模型中各影响因素权重的确定及模糊综合评判方法三大问题.最后给出了应用实例,取得了比较好的效果.

根据amesim与matlab/simulink各自的特点,采用了amesim和matlab/simulink联合仿真的方法对某型航空发动机机械液压式导流叶片调节器进行了建模和仿真,验证了控制器的控制规律,并且分析了一些重要参数对系统性能的影响。结果表明,应用amesim和matlab/simulink联合仿真的方法,对某型航空发动机导流叶片调节器的建模具有很高的精确度,能够很好地反映实际系统的控制规律,可指导该型导流叶片控制器的调试以及改进改型方面的设计。

空气流量是航空发动机重要的控制参数,利用进气道测量耙获得发动机空气流量是目前国内外常用的方法之一。本文首先对进气道测量耙系统进行了分析和研究,建立了发动机空气流量与附面层位移厚度的数学模型及空气流量的误差数学模型;然后对空气流量测量误差的主要来源进行了分析研究;最后,在某型发动机的飞行试验中运用了本文的测量与计算方法。试验结果表明:本文提出的航空发动机空气流量测量与计算方法能较准确地获得空气流量值,具有很好的工程应用前景。

大量的试验和小批量生产过程中发现,常规的焊接方法如手工氩弧焊、火焰钎焊等在焊接管路时常会出现焊偏、凹陷等缺陷.阐述自动环焊机在航空发动机管路环缝焊接的应用,确定了不同规格管路的焊接参数.环焊焊接过程及焊接结果证明,自动环焊与手工氩弧焊、火焰钎焊相比具有更好的焊缝形貌,形状较为规则,参数和焊接过程的可控性高,生产效率高,具有较高的应用价值.

对航空发动机设计过程中的质量控制方法进行了分析和研究。提出了通过质量控制方法细化来有效提高发动机设计水平的想法,并通过开发和应用质量管理系统实现细化质量过程控制的目的。该系统的使用提高了工作效率和产品设计质量,验证了这一设想的有效性和可行性。

结构是航空发动机功能、性能及可靠性设计水平的综合体现,一切技术要求、性能指标、强度指标或者结构的安全性和可靠性都应建立在合理的结构布局设计上。提出了航空发动机转子结构布局并对其进行优化设计的观点,同时以典型高推重比涡扇发动机高压转子的结构构型为例,基于试验设计(doe)的响应面法,应用有限元计算并通过多目标遗传优化算法,分别从抗变形能力、力学环境适应能力以及转子结构效率综合进行相关优化计算,论证了合理的结构布局形式可以大幅度提升转子的力学特性。研究方法对于航空发动机转子系统的初始结构布局设计具有指导意义,可以显著减少结构设计的迭代次数,缩短设计周期。

基于知识的航空发动机设计集成技术

简要介绍了公差传递模型及求解方法,针对航空发动机整机尺寸链设计特点,详细介绍了某型发动机典型径向跳动、径向及轴向间隙分析过程及结果。通过考虑尺寸公差、形位公差、周向定位三种不同维度比较对结果的影响,同时详细分析了三种公差求解方法的应用特点。

叙述了知识工程(kbe)的概念和关键技术,介绍了kbe技术的开发工具和系统架构方案,并以综合应用clips和ug/openapi进行开发航空发动机叶片的设计系统为例,详细论述了实现方法和过程。

为了提高航空发动机支架结构的设计质量,为发动机的正常工作提供稳固的支撑,就需要对支架结构进行拓扑设计分析,进而不断优化支架结构。本文对拓扑优化理论进行了一定的论述,在此基础上,进一步讨论了发动机支架的拓扑优化,并对设计方案进行了对比分析,进而优选最佳的设计方案,对于从事相关工作的技术人员具有一定的借鉴意义。

通过对系统工程方法论核心思想的分析,结合航空发动机研发流程的现状与不足,分析设计了基于系统工程的航空发动机协同研制流程,为航空发动机全生命周期协同研制模式提供了参考.

海军用航空发动机工作环境相当恶劣,其热端部件极易受到腐蚀,在涡轮叶片喷涂陶瓷涂层可以有效解决这一问题。本文通过试验验证的方法,分析了陶瓷涂层的抗高温氧化、抗高温热腐蚀和抗热震性能,以及介绍了陶瓷涂层在航空发动机上的应用及发展前景。

本文主要介绍了航空发动机用轻型弹簧垫圈在使用过程中发生的断裂故障,分析了弹簧垫圈断裂的原因和断裂故障对发动机的潜在影响,提出了对弹簧垫圈的改进方案和建议措施。

以适应某型航空发动机功能要求设计的附件机匣为研究对象,将国内外先进设计理念融入结构设计和强度分析中。采用高可靠性结构设计方法进行齿轮、轴承等重要传动部件设计;分析了齿轮疲劳强度,考虑了壳体、轴的实际刚度对齿轮疲劳强度的影响,使分析结果更接近真实情况。该附件机匣随发动机累计试车超过300h仍工作状态良好,表明其结构设计合理,能够满足发动机附件传动功能要求。