航空发动机复杂扭曲叶片分步电解加工研究

为实现复杂扭曲叶片在较小间隙下的稳定加工,提出了一种分步式电解加工的工艺方法,建立了复杂扭曲叶片小间隙(0.2 mm)和大间隙下(0.5 mm)扭曲流道的流道模型,采用有限元法进行了流场仿真研究,结果表明增加流道间隙可以解决流道中涡流和流场紊乱的问题。开展了复杂扭曲叶片小间隙连续式加工和分步式加工的试验研究。结果表明,采用小间隙连续式加工,当阴极进给至3.8 mm位置时,在叶片排气边靠近叶根流道扭曲处出现短路打火情况;而采用分步式加工方式能够实现加工的顺利进行。     

摆杆式导叶调节机构的设计与研究

为促进变几何涡轮在航空发动机中的广泛应用,提高变几何涡轮的工作效率,设计了一种用于变几何涡轮的摆杆式导叶调节机构。采用Adams软件对导叶调节机构进行了运动学仿真研究,仿真结果验证了调节机构设计的可行性,通过仿真发现这样的导叶调节机构至少需采用3个作动筒同时驱动才能保证涡轮调节的精度要求。在Adams中对机构进行了参数化建模,利用参数化模型分析了尺寸误差和间隙对导叶转动精度的影响,并且以前十次仿真为例计算了调节机构导叶角度重复位置精度的可靠度。研究结果表明设计的导叶调节机构结构合理、可靠性高。     

应用积分法的发动机内壁瞬态温度测试研究

在传热学基本原理和能量守恒定律的基础上,本文提出了利用积分法求解航空发动机壁面导热的偏微分方程,进而实现对航空发动机内壁瞬态温度的测量。借助螺塞热电偶温度传感器和多路数据采集卡,建立了瞬态温度测量系统,利用氢氧焰模拟航空发动机内部瞬态高温源,分别得出了传感器和红外测温仪测得的发动机内壁表面温度变化曲线。实验结果表明该方...     

某型发动机导管焊缝裂纹失效分析

通过对裂纹断口进行的宏、微观观察,成分检查和综合分析,结果显示,发动机导管焊缝的裂纹性质为疲劳裂纹,疲劳起始于焊缝靠近外表面处的疏松缺陷。钎焊部位存在疏松缺陷是导致焊缝产生裂纹的根本原因。     

基于层流流量计的航发燃油流量动态测量技术研究

为解决航空发动机过渡态燃油测量问题,研究了基于层流流量计(LFM)的航空燃油流量动态测量技术。设计了一款量程为0～3 000 mL/min的液体LFM,在小型涡轮喷气式发动机试车台上对其进行了试验,并与科里奥利流量计(CMF)进行了比对,试验结果显示LFM具有优秀的动态特性。当发动机处于稳态时,LFM测量结果与CMF吻合较好,相对误差为-1.25%～1.16%,与LFM校准时-1.24%～1.26%的相对误差相吻合。当发动机处于过渡态时,LFM能很好地跟随泵后油压,而CMF则无法跟随泵后油压,存在大约2 s的滞后。LFM的测量结果能与发动机起动、加/减速时的控制逻辑保持一致。本文研究可为航空发动机试车技术的研究和LFM应用的拓展提供有价值的参考。     

Group-based multiple pipe routing method for aero-engine focusing on parallel layout

External pipe routing for aero-engine in limited three-dimensional space is a typical nondeterministic polynomial hard problem, where the parallel layout of pipes plays an important role in improving the utilization of layout space, facilitating pipe assembly, and maintenance. This paper presents an automatic multiple pipe routing method for aero-engine that focuses on parallel layout. The compressed visibility graph construction algorithm is proposed first to determine rapidly the rough path and interference relationship of the pipes to be routed. Based on these rough paths, the information of pipe grouping and sequencing are obtained according to the difference degree and interference degree, respectively. Subsequently, a coevolutionary improved differential evolution algorithm, which adopts the coevolutionary strategy, is used to solve multiple pipe layout optimization problem. By using this algorithm, pipes in the same group share the layout space information with one another, and the optimal layout solution of pipes in this group can be obtained in the same evolutionary progress. Furthermore, to eliminate the minor angle deviation of parallel pipes that would cause assembly stress in actual assembly, an accurate parallelization processing method based on the simulated annealing algorithm is proposed. Finally, the simulation results on an aero-engine demonstrate the feasibility and effectiveness of the proposed method.     

涡轮气冷叶片传热分析数据提取技术研究

涡轮气冷叶片传热管网计算是涡轮气冷叶片传热设计的重要环节,针对涡轮气冷 叶片传热设计需求,提出了涡轮气冷叶片模型传热分析数据提取的方法,具体包括计算单元划 分、流路自动判断、网络图生成和传热数据提取等算法。结合涡轮气冷叶片结构特点,使用UG Open API 工具开发了传热分析数据提取系统,实现了涡轮气冷叶片传热分析数据的提取、管理 和输出功能,以用于后续的分析计算,提高了传热设计管网计算的自动化水平,并通过实例验 证了所提出方法的可行性。     

浅论航空发动机涡轮转子叶片再生热处理的主要技术路径

涡轮转子叶片是航空发动机的关键件之一,长期在非常苛刻的环境下工作,当服役到一定寿命时,其组织和性能会发生退化。如能及时对其进行恢复,涡轮转子叶片的使用寿命将会大幅度延长。本文采用再生热处理恢复涡轮转子叶片组织和性能,浅论其主要技术路径。     

基于主成分分析和线性判别的航空发动机状态监视

利用航空发动机传感器数据对发动机状态进行监视,采用主成分分析（PCA）方法和线性判别法（LDA）对发动机传感器数据进行二次特征提取,按照最优近邻思想进行分类。将2008年IEEE PHM数据作为实验数据,将基于PCA和LDA的分类结果与基于PCA的分类方法以及深度信念网（DBN）分类方法的结果进行了对比分析,结果表明,基于PCA和LDA方法的识别率综合最优且结构简单,对于工程应用该方法有效可行。     

航空发动机转静径向碰摩位置的智能识别技术研究

获取航空发动机转静碰摩位置对于诊断发动机碰摩故障和改进设计具有重要意义,基于航空发动机转子实验器的机匣振动加速度信号,研究了一种基于拉普拉斯特征映射（Laplacian Eigenmaps,LE）结合球结构支持向量机的径向碰摩位置智能识别方法。首先,采用拉普拉斯特征映射算法提取碰摩样本的特征信息,并用网格搜索法优化拉普拉斯特征映射算法的相关参数;然后,将特征样本作为输入到球结构支持向量机分类器,识别不同位置的碰摩样本。最后,利用实测的碰摩数据对此方法进行了验证,并与主成分分析法(PCA)所得特征样本的分类结果进行了比较,结果表明了方法的实用性和有效性。