航空发动机加工现场生产制造网络化协同系统

为解决航空发动机加工现场存在的物料管理手段缺乏、物料无法拉动、生产要素采集少、可视化手段少等问题,本文实现了一套面向航空发动机生产制造过程的网络化协同环境,对生产过程关键要素数据的采集、追踪、分析和处理,通过物料拉动配送系统、生产要素采集系统、可视化看板系统,实现物料线边拉动优化、数据展示端业务报表优化、生产关键要素信息采集、制造端数据集成等内容。     

航空发动机噪声地面反射效应计算方法

为了获得准确性更好、适用范围更广的航空发动机噪声地面反射效应计算方法,文章对不同地面声阻抗模型以及噪声干涉效应模型下的地面反射效应进行频率响应特征分析。与公开的试验数据进行对比,结果表明地面声阻抗模型是影响噪声地面反射效应的关键因素。当地面有效声阻抗的不确定性较大时,选择变量个数较少的地面声阻抗特征方程,可以获得准确性更高的噪声地面反射效应的预测结果。根据对比结果,文章提出了一种航空发动机噪声地面反射效应计算方法,为发动机噪声适航性预测程序的升级提供了优化思路。     

一种滚动轴承早期故障预警技术及试验验证

针对滚动轴承运行状态在线监测,提出一种新的滚动轴承早期故障预警技术。首先,通过二进离散小波分解提取共振频带;然后,通过自相关分析抑制频带信号中的非周期性成分并进一步提升信噪比;最后,基于小波包络频谱构造一个新的特征量,通过该特征量的变化趋势来反映轴承的健康状态。将新方法应用于滚动轴承在线监测,分别对三组滚动轴承的全寿命试验数据进行分析,结果表明,提出的在线监测技术相较于传统有效值监测更为敏感,能够更早地发现滚动轴承早期微弱故障,实现故障的早期预警及定位。     

动力涡轮转子瞬态高速动平衡方法研究

推导了基于瞬态加速启动响应信息的高速柔性转子瞬态动平衡方法,对涡轴发动机动力涡轮转子进行了仿真平衡。为考察在转速扰动、噪声等因素干扰下方法的鲁棒性,分别对2种情况下的平衡精度进行了系统的研究。研究结果表明,所建立的瞬态动平衡方法能对动力涡轮转子进行很好的平衡。扰动因素对平衡效率有一定的影响,会导致等效不平衡量识别精度下降,但整体仍具有很好的鲁棒性,可适用于大多数情况下的工程转子动平衡。     

压气机性能试验稳态数据录取方法探讨

本文针对压气机试验中状态稳定的判定方法与稳态数据录取的采样时间进行研究,并以某高压压气机试验为例,对不同录取方法获取的试验数据进行对比分析。结果表明,等熵效率可作为压气机试验状态稳定的表征参数,通过实时效率判定是否具备稳态数据采集条件可以保证试验数据的质量;压气机总性能参数测量不确定度分量中,测量设备误差导致的系统不确定度占主导,在压气机状态稳定后采集10秒取平均值作为测量结果,可以有效降低随机标准不确定度。     

无损检测助推民用航空动力——记中国航发上海商用航空发动机制造有限责任公司无损检测年度进展

2020年对于中国航发上海商用航空发动机制造有限责任公司(简称中国航发商发制造)无损检测团队是非凡而又难忘的一年,面对疫情的严峻考验,团队努力战胜各种风险挑战,脚踏实地,不断完善自身能力,高质量高效率地推进航空发动机自主研发建设。     

航空发动机整机可靠性验证试验方法研究

高性能、高可靠性是现代航空发动机型号研制的主要目标,为确认发动机可靠性水平,需要在设计、制造、使用全过程中策划并开展各种不同的可靠性试验。本文针对航空发动机研制阶段的验证性试验,介绍了整机性能试验、振动试验、强度验证与考核试验、疲劳寿命试验和环境试验等整机可靠性试验方法。     

航空发动机薄壁环形件装夹布局优化分析

薄壁环形结构广泛应用于航空发动机零件,大径厚比的薄壁环形工件在装夹、加工过程中极易产生变形,导致零件质量一致性差。以带周向特征的薄壁环形件作为研究对象,主要从装夹方案和装夹布局方面分析变形机理。通过建立有限元分析模型,对不同装夹布局下工件的变形情况进行预测,实现薄壁环形件装夹布局的最优化。最后,通过切削试验,验证了优化后的装夹布局对薄壁环形工件加工质量的提升效果。上下端面平行度和内外环同心度有效控制在0.02 mm以内,所提出的薄壁环形件装夹布局设计方案可以在各类薄壁环形件加工中应用。     

面向场景的航空发动机基于模型的系统工程设计

在分析当前主流基于模型系统工程(MBSE)设计方法的基础上,针对商用航空发动机研制的复杂性及其系统设计中需求分析与物理模型交互难的问题,提出一种面向航空发动机全生命周期运行场景的MBSE设计方法.结合商用航空发动机设计研发特点,构建了一套面向全生命周期运行场景的MBSE设计流程,基于发动机全生命周期运营阶段、内外部环境、状态模式3个维度组合的场景全面捕获系统需求;基于可扩展标记语言的数据交换格式,对SysML模型和Modelica模型转换技术进行研究,实现了从需求模型到物理性能模型的转换,从而支撑基于同一架构开展系统功能和性能设计,进而建立面向商用航空发动机运行场景的一体化多学科仿真环境,实现对商用航空发动机研制需求的闭环验证.以某型号大涵道比涡扇航空发动机的地面起动场景为例,验证了所提方法和技术的可行性与有效性.     

GH4169D高温合金锻件持久寿命的影响因素研究

对航空发动机GH4169D高温合金前置扩压器锻件的高温持久寿命和显微组织进行了评定,通过分析锻件本体和试环的力学性能与显微组织,研究了GH4169D高温合金锻件持久寿命的影响因素。结果表明,锻件的晶粒组织、热处理制度及析出相均为影响因素,且析出相η相的含量为主要影响因素,锻件中析出过多的η相会导致强化相γ′相析出不足,从而降低锻件的持久寿命。提高固溶热处理温度和固溶冷却速度,可在一定程度上抑制η相的析出,从而提高锻件的持久寿命。此外,锻造过程中应尽可能保证锻件晶粒组织均匀,避免出现混晶组织,否则也易导致锻件持久寿命不合格。