发动机空气压缩机曲轴的失效分析

通过对发动机空气压缩机曲轴累积故障数据的分析,从宏观和微观两个层面对发动机空压机曲轴的失效规律、失效原因和失效机理进行研究。宏观层面,从统计学的角度对空压机曲轴外反馈可靠性信息进行统计分析,结合Weibull分析方法寻找其失效规律;微观层面,通过对具体失效样本的组织结构、材料属性、工艺特征、热处理工艺及其他可靠性信息的分析,找到其失效的更深层次的原因和失效机理。从而为曲轴失效的排除、结构的优化与改进提供科学依据。     

2.5TCI柴油发动机连杆轴瓦烧瓦失效分析

本文通过对2.5TCI柴油机发动机连杆轴瓦烧瓦失效分析,提出对该发动机连杆轴瓦设计改进,以改善润滑环境,消除轴瓦烧瓦失效的主要原因。     

汽油发动机连杆组失效案例分析

连杆组是发动机动力输出的关键零部件之一,对发动机的可靠性和耐久性至关重要。针对国六某发动机台架进行耐久试验时出现连杆组失效故障,从宏观和微观的角度进行研究分析,最终找到问题的原因,并从根源上提出改善方案,最终成功完成台架耐久试验、且验证了问题根源的准确性,为提升发动机可靠性提供理论依据以及借鉴意义。     

应用BP神经网络和均值一次二阶矩法的连杆频率可靠性分析

为研究机械零部件尺寸参数及材料性能参数对机械零部件频率失效的影响,对NC450型单缸发动机连杆进行了研究,应用多平台集成设计对其进行频率可靠性分析.首先,建立ANSYS有限元模型进行模态分析,得到了连杆前四阶固有频率值及振型;其次,通过ANSYS与Isight集成设计模态联合仿真及DOE样本实验,获得用于频率可靠性分析的样本数据,并经DOE样本分析确定了连杆的最低阶固有频率的敏感设计变量;然后,由MATLAB编制BP神经网络程序进行回归分析,拟合连杆最低阶固有频率和敏感设计变量之间的函数关系,建立了基于共振失效原理的频率失效功能函数;最后,结合均值一次二阶矩法有效分析了连杆在稳定工况下的可靠性,为机械零部件的可靠性分析及设计提供新的方法.     

航空发动机轴承失效分析

通过对失效轴承的宏观检查、装配检查、尺寸测量、冶金分析等方法,得出了轴承失效的主要机理和原因。针对某型发动机三联轴承故障进行了失效分析,结果表明,轴承失效是由于轴承组配质量不合格所致,并提出了改进措施,以确保安全使用。     

基于竞争失效的航空发动机剩余寿命预测

航空发动机作为典型的复杂机电系统,具有失效模式多样性的特点。多失效模式相互作用,实质上是竞争失效的关系,导致航空发动机剩余寿命预测的复杂性。针对航空发动机失效模式及失效规律特点,提出基于竞争失效的航空发动机剩余寿命预测方法,解决航空发动机健康管理的核心和关键问题。分析航空发动机两类失效模式——性能退化失效和突发失效的作用机制及相关性,构建基于竞争失效的航空发动机剩余寿命预测体系。结合航空发动机不同失效模式及数据特点,分别针对性能退化失效和突发失效建立剩余寿命预测模型。利用贝叶斯线性模型融合状态监测信息,建立航空发动机性能退化轨迹模型,实现针对不同性能退化情况下的航空发动机剩余寿命预测。以分析性能退化规律为基础,利用航空发动机故障信息,建立混合Weibull可靠性模型,量化性能退化失效对突发失效的影响,实现航空发动机突发失效剩余寿命预测。通过算例,验证提出方法的有效性。结果表明,考虑竞争失效的多模型剩余寿命预测技术能客观、准确描述航空发动机寿命变化规律。     

航空发动机轴承滚道剥落故障研究

航空发动机在使用过程中出现多次轴承滚道剥落故障,引发了系统失效。从介绍故障件检测方法和分析内容入手,对故障产生的机理进行了深入研究分析,并给出了滚道剥落故障产生的原因。     

高压金属软管失效分析及可靠性优化

基于一起软管泄漏故障，以金属软管为研究对象，通过对故障件断口进行宏观和微观检验、组织及成分分析，完成了故障机理分析，明确了故障发生原因。结果表明：泄漏原因为金属波纹管开裂，裂纹位于焊缝融合线附近的热影响区，波纹管开裂失效原因为疲劳损伤累积导致的结构强度退化，失效模式为弯曲疲劳开裂，断面未见材料缺陷及主成分异常。根据故障原因和失效分析结果，提出了高压金属软管的抗疲劳及可靠性优化措施。文中对高压金属软管开裂的故障分析过程及提出的优化措施，为类似故障的分析和预防以及可靠性提升提供了参考依据。     

某发动机连杆断裂原因分析的研究

在发动机研发过程中,连杆断裂故障是是发动机致命故障。本文以某款发动机的连杆断裂故障,从各个相关零件进行了全面的分析和判断,利用一一排除的方法分析原因,找出解决措施,确保发动机的可靠性。     

发动机活塞连杆组润滑优化的研究

通过对发动机NVH进行测试,确定发动机异响源为活塞连杆组件,异响问题的直接原因为连杆衬套异常磨损。结合连杆衬套的失效机理,对可能导致的连杆衬套异常磨损的原因进行分析排查,找出导致异常磨损的根本原因,制定相应的改善对策。通过对活塞、连杆、活塞销的受力情况、尺寸配合情况以及润滑效果进行分析,优化尺寸配合以及改善润滑条件。在发动机台机试验以及整车路试进行验证,验证结果显示对发动机冷启动异响有明显的改善效果,从而解决发动机冷启动异响的问题。     

基于专家思维的多维度故障诊断方法

针对目前专家系统诊断准确度不高的问题,提出一种基于专家故障诊断思维方式的多测点、多时间点、多敏感参数相融合的故障诊断方法。从故障诊断专家对设备异常进行分析诊断的思路出发,依据故障机理、故障响应特点及故障劣化规律,选择相关测点、多时间点的数据来构建敏感参数矩阵,并生成对应的故障矩阵和权重矩阵,对设备异常状态进行诊断。利用该方法对某石化一离心压缩机异常状态进行分析诊断,结论准确,且能避免不同时间点诊断结论冲突问题。     

基于角域的往复压缩机连杆小头瓦故障诊断

针对往复压缩机在线故障诊断时难以提取连杆小头瓦故障特征的实际情况,提出了一种基于角域分析原理的在线诊断方法,简述了往复压缩机连杆小头瓦无反向角和敲击故障诊断的分析方法,并通过诊断案例证明了角域分析的实用性.     

往复压缩机故障诊断模型技术研究及应用

在研究往复压缩机气阀、活塞环、活塞支撑环等关键部件故障机理基础上,建立了示功图、活塞杆下沉量监测的量化数学模型;研究了往复压缩机常见故障逻辑决断方法,建立了往复压缩机专家诊断系统并应用于设备维修决策。     

基于角域振动信号特征统计量的发动机故障分类方法

为了提高发动机故障分类的准确率和成功率,提出了基于角域信号特征统计量的发动机故障分类方法。包括：利用编码器进行发动机振动信号的等角度采样;采用小波包分析和相关系数法获取发动机角域信号的特征阶次;选取特征阶次信号的能量比、标准差比、谱能量比及谱均值比4组参数作为角域信号特征统计量来提取发动机故障特征;采用支持向量机法对发动机故障进行分类。连杆轴承配合间隙故障的台架试验结果证明:相比于传统的分类方法,该方法明显提高了发动机故障分类的准确率。     

基于时频特征融合与 GWO-ELM 的棒控电源早期故障状态辨识方法

针对核电棒控系统电源(PWE)早期故障状态辨识问题,提出一种基于融合时域与时频域的故障特征和灰狼优化算法(GWO)的极限学习机(ELM)辨识方法。首先,根据棒控电源PWE工作原理和控制棒驱动机构的驱动电流,利用电流上升时间分析了早期波形形态与早期故障模式。然后,构建融合电流上升时间、均方根-差分和和小波包奇异熵的故障时频特征,分析了特征的可区分性。进而,采用GWO算法进行ELM分类器参数择优,建立GWO-ELM模型实现PWE早期故障状态的辨识,以提高辨识精度。最后,通过开展不同特征组合和辨识模型比对试验,结果表明所提方法能有效实现棒控电源早期故障识别诊断,且平均辨识准确度可达98.86%。     

空压机曲轴连杆机构的失效分析

基于油液分析与铁谱技术方法,研究分析空压机曲轴连杆机构失效的原因。采用振荡球式黏度计、原子发射光谱仪、分析式铁谱仪及铁谱显微镜测试故障空压机的在用油,采用铁谱分析水分测试法定性定量测试润滑油水分污染,检出巴氏合金轴瓦故障状态下巴氏合金摩擦聚合物图谱并系统阐述其产生机制。综合分析得出曲轴连杆机构失效的主要原因是选用润滑油不合理、油液严重污染、维护检修不及时而演变成为故障链式反应。对空压机的故障提出防治改进措施。     

无人机飞控系统故障仿真及数据生成

为解决由于无人机故障数据缺乏且无故障标签而造成的无人机故障诊断、健康管理等工作开展困难的难题,提出了一种基于飞行控制系统仿真模型的全数字仿真的故障数据生成方法。详细分析了执行机构和传感器的故障模式及对应的数学模型。在明尼苏达大学无人机模型上,进行故障注入与故障仿真,生成故障数据,同时分析了不同故障类型、注入节点和幅值大小对故障数据生成的影响,总结了一套基于仿真模型生成故障数据的方法。所提出的方法利用了数字仿真操作简单,故障注入方式灵活、无人机机理表现充分等优点,可方便模拟无人机实际飞行过程中故障发生时间及故障模式的随机性,对改善目前无人机故障诊断领域缺少有效故障数据的现状具有重要意义。     

基于模糊理论的PMT水下防爆试验故障树分析

为解决光电倍增管（photomultiplier tubes，简称PMT）水下防爆试验系统的故障诊断问题以及故障发生概率存在模糊不确定性的特点，应用模糊集数学方法和可能性理论，把模糊数学和故障树模型相结合，提出一种基于三角形模糊数算法的PMT试验系统失效模式分析方法。根据试验系统工作原理，采用下行法建立故障树并对其进行定量分析，获得了顶事件的结构函数及多种失效模式，进而利用专家语言评价法，计算顶事件发生的模糊概率和各底事件的模糊重要度，得到了PMT试验中故障发生率较高的环节，最后对故障分析结果进行改进测试。结果表明，该方法能够准确地诊断出存在的故障，为PMT防爆试验系统进行故障诊断以及提高PMT保护罩的水下防爆性能提供参考依据。     

曲柄连杆机构多刚体动力学仿真方法研究

以ADAMS/Engine为仿真平台,对柴油机不平衡的惯性载荷进行分析,建立其曲柄连杆机构的多刚体系统模型。通过多刚体系统动力学仿真,获取仿真模型的动力学特性数据,实现对柴油机曲柄连杆机构的动力学仿真。本方法为柴油机曲柄连杆机构对机体的激励力的优化设计和有限元分析提供了参考依据,运用多刚体动力学仿真成为对柴油机进行平衡分析和优化设计缩短柴油机研制周期行之有效的方法。