航天发动机叶片电解加工流场设计和试验研究

电解加工作为整体构件制造的主要技术之一,其流场设计的合理性将严重影响电解加工过程的稳定性、加工效率和质量。针对航天发动机叶片式扩压器设计了部分阻隔式反W型流场,并开展了与侧流式和反W型流场的仿真比较。仿真结果表明,该流场方式可以保证加工区电解液的高速流动,并能有效避免进/排气边漏液现象。最后,在部分阻隔式反W型流场中开展了叶片式扩压器电解加工试验,在阴极进给速度为0.5 mm/min时加工出了扩压器叶片,验证了流场设计的合理性。     

元胞自动机模型在航空发动机故障诊断中的应用

航空发动机一般在高温、高压和高速转动的状态下工作，因此很难获取其全生命周期试验数据。针对无完整生命周期数据的小样本集合进行设计，提出一种基于元胞自动机的航空发动机故障诊断方法，该方法在获取发动机故障特征信息之后，利用元胞的扩散机制获取故障模式的分类边界。其优势在于:在给定的数据集前提下,可以利用较少的运行时间来约减给定的规则样本;可以利用积累或迭代的方式来分步获得原给定样本集的一致性子集。同时，算法的可积累性、运算时间可控等特点，使得该算法能连续应用在航空发动机试验样本数据集由小样本持续增加到大样本的过程中。该方法的应用对发动机的故障诊断的研究具有重要的指导意义。     

碳基薄膜在航空轴承乏油问题中的应用研究

目的 研究乏油工况下GLC和DLC两种碳膜在航空轴承上的应用。方法通过磁控溅射技术在单晶硅片P(100)、轴承钢样块和轴承套圈表面分别制备了GLC和DLC两种薄膜。利用扫描电镜（SEM）、拉曼光谱对薄膜的截面和磨痕形貌及结构进行了分析。利用纳米压痕仪、摩擦磨损试验机等对薄膜的力学性能和摩擦学性能进行了研究。利用轴承试验机对镀两种膜的轴承进行了对比研究。结果 GLC和DLC两种碳基薄膜均结构致密,GLC薄膜含有更多的sp2,DLC薄膜含有更多的sp3;两种薄膜硬度分别达到18.2 GPa和22.2 GPa,弹性模量分别达到230.2 GPa和260.8 GPa,干摩擦条件下,薄膜摩擦系数分别低至0.11和0.21。镀膜轴承在运转0~10 h时,温升无明显差异;10~30 h过程中,镀GLC薄膜轴承温升约为40~45 ℃,而镀DLC薄膜轴承温升约为50~55 ℃。运转后,轴承滚子上出现转移膜,镀GLC薄膜的轴承磨损比镀DLC薄膜的轴承严重。结论 在乏油工况下,DLC薄膜具有更加优异的环境适应性。     

坡度角对航空发动机内环状阶梯型密封件性能的影响*

为了优化航空发动机内环状阶梯形材料的结构性能,减小密封件在载荷作用下产生的应力与形变,从而提升密封件的使用寿命,建立环状阶梯型密封件模型,通过施加载荷和改变外侧环状表面与轴向之间的坡度角,研究密封结构的应变和应力变化趋势,探讨坡度角对密封件使用寿命的影响规律。结果显示：外部载荷作用下的环状阶梯型密封件的应力主要产生于外部第一层凹角位置,相同载荷下环状阶梯型密封件所受的应力与产生的形变,随着坡度角增大应力与形变均先出现极大值,随后出现振幅相近的波动;使用寿命受到应力与形变的耦合作用,其变化规律也随坡度角的增加呈现出类似趋势,只是出现极值后的振幅较前者更大。在环状阶梯型密封件的设计过程中,优化外侧环状表面与轴向之间的坡度角能够一定程度上降低密封件产生的应力,减小整体发生的形变,从而间接延长密封件的使用寿命。     

航空发动机的CMAC与PID并行控制

提出了一种基于CMAC神经网络与PID并行控制方法，利用传统的PID控制器实现反馈控制．保证系统的稳定性．并抑制扰动；利用CMAC神经网络控制器实现前馈控制．保证系统的控制精度和响应速度。将该算法应用到航空发动机控制中．结果表明．与单纯PID控制算法相比，该算法增强了系统的控制精度，提高了系统的响应速度．并具有较好的抗干扰能力。     

航空发动机转子弹性支承动应力测试技术

对带弹性支承航空发动机转子的一种振动测试技术进行了研究,阐述了利用电阻应变电测法通过在转子鼠笼式弹性支承的弹条根部粘贴应变计进行动应力测试,从而获取转子振动信号的测试原理和测试方法.通过弹性支承动应力测试技术在转子动力特性试验和转子故障诊断中的应用,论证了该测试技术是转子振动测试的一种有效方式,得出了弹性支承动应力测试技术不仅能作为航空发动机带弹性支承转子动特性的常规测试手段,亦能为转子系统故障诊断提供故障识别依据.     

航空发动机叶片铸造缺陷激光熔覆修复层的组织结构

采用自配的添加稀土氧化物Y2O3和复合变质剂的镍基合金粉末对叶片铸造缺陷进行激光熔覆修复.利用SEM、EDS、EPMA、TEM对熔覆层的组织结构进行了研究.结果表明,熔覆层内原位析出微米或亚微米白色颗粒相,主要分布于晶界.熔覆层中的组成相为基体相γ-Ni,六方结构的W2C、MoC和面心立方的TiC.     

小流量发动机进气试验的高阶多项式优化模拟

针对小流量发动机,以发动机进气流量作为反馈输入来控制发动机进气调压系统。首先,对进气系统进行了高空台半物理仿真试验。其次,建立了阀门上调、下调与PID补偿模型,并使用上下调试验数据对各种模型参数进行高阶多项式优化。最后,把各个模型在各调整工况下结合起来,对进气调压进行全过程模拟。其动态误差在0.471%内波动,而稳态误差在0.096%范围内。     

发动机地面起动时涡轮叶尖间隙动态变化规律

基于涡轮叶尖间隙主动控制的需要,本文分析了涡轮叶尖间隙的变化机理,建立了机匣、叶片和转子的简化模型,同时基于某型发动机试车数据计算了涡轮叶尖间隙,研究了发动机地面起动时涡轮叶尖间隙动态变化规律。结果表明:地面起动时涡轮叶尖间隙呈减小趋势,机匣形变量上升速率最大,叶片变化量对叶尖间隙变化影响最小,可为发动机地面起动时涡轮叶尖间隙控制策略的设计提供参考。     

基于支持向量机的航空发动机故障诊断研究

研究利用支持向量机对发动机的两类故障——失速和喘振进行识别。介绍了支持向量机理论,选取适当的学习算法、惩罚因子和核函数,建立了支持向量机,并采用4组已知故障模式的数据对其进行训练和测试,之后对另外两组数据进行仿真识别,仿真结果与实际故障模式一致。