基于阻抗匹配的轴承转速高精度无线测试方法

摘 要：航空发动机长期疲劳运行引起的轴承故障是造成发动机空中停车的重要原因，严重影响飞行安全。为了实现发动机轴承在恶劣环境下转速信号的实时精准测量，提出了一种基于阻抗匹配的轴承转速无线测量方法，并搭建了的对应的平台进行测试，验证了该方法应用于轴承内圈转速无线测试的可靠性和准确性。天线随轴承转动与轴承发生周期性耦合，耦合信号无线传输至天线端后经检测电路板以周期性电压的形式输出并显示在示波器上，通过分析输出电压波形的周期，可以计算出轴承转速，进而实现轴承转速的无线测量。测量结果表明，在0rpm~2600 rpm转速范围内，转速测量的相对误差保持在1%以内。     

高转速-高温下DZ125叶片组织演化的几何结构相关性

本文以高转速-高温耦合环境下服役337.72 h、408.12 h和661.38 h的DZ125涡轮空心叶片为研究对象，利用微观组织分析手段，研究了枝晶形貌、γ’强化相、碳化物和γ/γ’共晶组织的演化规律。结果表明：与恒温单轴应力不同，在高转速-高温耦合作用下，DZ125服役叶片枝晶干和枝晶间微观组织的不均匀性并未随时间的延长而减弱，反而更加明显。其中温度最高的前缘位置，γ’相大量溶解和粗化，导致服役叶片的微观组织演化表现出明显的几何结构相关性和区域的不均匀性。因此，仅用枝晶干γ’相的尺寸和体积分数很难全面描述叶片服役过程中的组织演变规律，有必要建立基于叶片几何结构的宏观形貌(如枝晶形貌)和微观形貌(如γ’相)相耦合的组织演变分析方法。     

离心叶轮流场对背压脉动的响应特性研究

本文首先采用数值模拟方法开展高速离心压缩机叶轮出口下游背压脉动的流场响应特性研究，分析指出高转速离心叶轮的气动性能波动随着背压脉动频率的增加而增大，但不同背压脉动频率下各时刻的流场分布具有相似结构。然后采用动态模态分解（DMD）方法对背压脉动下非定常流动的模态场进行分析，不同脉动频率下的非定常流场均包含叶轮转频的各阶谐波模态，流场响应的零阶模态为反映平均流场的基本模态，各阶谐波模态均为极限环模态，其它均为近似极限环振荡或衰减模态，流场响应的非定常成分主要由一阶谐波模态贡献。DMD分析结果表明：DMD方法能够对叶轮非定常流场变化特性进行降阶解构及准确预测。     

高转速差航空摩擦离合器的接合特性与控制策略研究

摩擦离合器是航空飞行器动力系统的关键部件，其接合过程中的动力学特性直接影响航空飞行器的灵活性、平稳性和安全性。在高转速差接合情况下，摩擦离合器接合过程转速变化大、接合冲击大、非线性因素复杂，如何实现摩擦离合器在高转速差接合状态下的平稳和快速接合一直是航空飞行器所需突破的难题。以某短距起落航空飞行器中传动系统中的干式摩擦离合器为研究对象，考虑摩擦系数的非线性特性、飞行器传动系统负载的非线性变化因素，根据动力学原理建立干式摩擦离合器的动力学模型，分析离合器接合过程中的主/从动盘转速、摩擦扭矩和冲击度。引入摩擦离合器的接合时间和冲击度作为接合特性的评价指标，提出分段式接合压力加载控制策略，对比分析线性接合压力控制策略，所提出的控制策略具有接合时间短、冲击小的特点。研究工作可为某短距起落航空飞行器的干式摩擦离合器接合控制提供参考，提高我国航空飞行器的机动性和可靠性。