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。     

航空发动机研发过程中的固有测试性设计

从工程实用的角度阐述了航空发动机研发过程中提升试验件固有测试性的措施。在技术层面上,给出了试验件在结构强度、加工和装配工艺设计中的具体建议,包括调整零件连接方式和支点位置,设置测试辅助结构,融合测试元件与试验件的设计,以及强度优化设计。在管理层面上,提出了以系统工程的方法统筹策划并实施试验与测试工作流程的思路,使测试设计在试验策划阶段即介入其中,并以综合产品研发团队(IPDT)的形式,开展试验与测试工作,保证测试需求合理,测试手段可行。     

民用航空发动机控制软件DO-178C构型管理符合性方法研究

研究了DO-178C软件构型管理的要求,结合国内商用航空发动机验证机控制软件研制的实践经验,明确具体要求及符合性方法,包括构型标识、基线、问题报告、变更控制、状态纪实、发布、加载和软件生命周期环境控制,为即将全面开展的某型商用航空发动机产品研制提供技术依据。     

MEMS原位集成传感器振动冲击试验研究

智能航空发动机及其他机械系统的智能化需要抗高振动和大冲力的原位集成传感器,要满足高温、高振动、高冲击的苛刻工作环境。为此制作了发动机涡轮叶片原位集成高温温度传感器,并且进行了一系列的高温试验和振动冲击试验。该原位集成传感器利用微机电系统(micro-electro-mechanical-system,简称MEMS)制造技术制作在涡轮叶片表面,不仅可以原位测量高达800℃的环境温度,并且具有很高的机械强度,可以承受高达40g的振动和100g的冲力。     

低压涡轮Spoon叶片设计技术平面叶栅数值研究

为探索低压涡轮Spoon叶片设计中叶型厚度和厚度径向分布对叶栅性能影响,以低压涡轮平面叶栅为研究对象,对不同叶型最大相对厚度和厚度径向分布情况下叶栅流场和性能开展了数值模拟研究,研究结果表明:Spoon叶片设计存在叶片性能与重量最优组合,最佳叶型最大相对厚度为0.2左右;叶片增厚径向范围应不小于二次流影响区域,综合考虑叶片性能与重量因素,10%以下叶高与端区最大厚度一致,然后线性变化到20%叶高的厚度分布变化规律最佳。     

民用航空发动机整机转子动平衡浅析

民用航空发动机的振动往往大部分由转子不平衡导致,尤其针对新研发动机,转子平衡是最为重要和最有效的实现减振设计的手段。本文对航空发动机转子动平衡特点和平衡方式进行分析,优化转子平衡装配技术,并提出完整的转子动平衡设计要求,为后续平衡工艺、平衡工装等提供输入,从而保证平衡可实施性并提高平衡精度。     

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。     

镍基单晶高温合金薄壁试样的一次枝晶间距统计方法对比

分别采用面积测量法、三角形测量法和最小生成树法,对不同壁厚的镍基单晶高温合金试样的一次枝晶间距进行了统计。结果表明,面积测量法和三角形测量法对块状试样平均一次枝晶间距的统计结果基本相当,大于采用最小生成树法获得的数值。随试样壁厚降低,三角形测量法和最小生成树法统计的平均一次枝晶间距差距基本固定,一次枝晶间距的容许范围随着试样壁厚降低而缩小,而面积测量法在统计薄壁试样的平均一次枝晶枝晶间距时显示出明显的不稳定性。最后,讨论了3种方法统计镍基单晶高温合金薄壁试样一次枝晶间距时的特点和适用性。     

航空发动机转子组件电子束焊变形预测

航空商用发动机组件尺寸精度要求较高,且组件焊接后盘心位置不能进行机械加工,因此采用数值模拟的方法对转子组件进行焊接变形预测. 试验将基于热弹塑性理论计算提取固有应变数值;通过理论计算得到GH4169合金电子束焊缝的固有应变值,分析焊接工艺参数对焊缝固有应变的影响规律;建立结构件模型,分析焊接工艺、焊接顺序及工装条件下组件焊接变形. 结果表明,相比于第一,第二和第三级盘,第四级盘心轴向变形最大,且通过增大扫描速度和改变约束方式的方法可以有效减小焊接变形,从而完成对转子组件焊接变形进行预测和控制.