基于非线性支承参数的涡轴发动机燃发转子不平衡量识别

本文针对实际工作中的涡轴发动机不平衡量难以监控的现状,提出了一种基于非线性支承参数的涡轴发动机燃发转子不平衡量的识别方法。建立转子动力学有限元模型,以转子台上转子测点工频信号为目标,采用Pointer优化器开展不平衡量识别,通过反馈迭代识别SFD的阻尼和刚度。以某真实发动机转子的不平衡量开展识别验证,识别结果符合实际转子不平衡量变化规律,该识别方法计算效率满足工程要求,为发动机整机振动响应仿真分析中的不平衡量施加提供输入条件。     

基于同心度测量的转子不平衡量装配优化技术

本文介绍基于同心度测量的转子不平衡装配优化技术,以部件安装角度优化,满足转子不平衡量的控制目的。针对转子旋转轴线和部件惯性轴间偏差形成的转子不平衡量原理,得到同心度在转子不平衡量中的估算方法,以发动机转子情况给予优化方案。使用蒙特卡洛仿真法行随机装配中优化装配仿真,并对装配优化技术做验证,以此满足对转子不平均原理改善的效果。     

航空发动机转子装配工艺仿真与预测研究

转子装配是航空发动机装配过程中的关键环节,如果转子装配不当或平衡欠缺会导致误差累积成倍增大,传统的装配性能预测是基于刚性转子的高低点错位匹配的,会造成初始不平衡量,以及转子系统的初弯问题.本文基于转子"装配变形补偿和修正"技术,通过高精度的大数据采集,建立装配仿真与预测方法,确定每级转子组件实际转动中心线的最佳匹配堆叠...     

基于遗传算法的多级盘转子平衡方案优化设计

航空发动机多级盘转子平衡精度不高是造成发动机整机振动过大的主要原因之一,针对这一情况,提出了两种具有代表性的转子平衡工艺设计方案.通过采用遗传算法优化各级盘的角向安装位置,以降低当发动机高速旋转时由不平衡量引起的作用于轴承上的力和力矩.结果表明,方案二优于方案一,且与文献[3]的优化结果相比,作用于轴承上的力和力矩分别降低到0.83%和0.96%,大大地减少了不平衡量对航空发动机整机振动的影响.     

高压转子组合不平衡量对发动机振动的影响分析

从理论分析和统计分析两方面,对高压转子组合不平衡量对发动机振动峰值和振动变化的影响进行研究.研究结果表明:高压转子组合不平衡量越小,发动机振动峰值越小;高压转子组合不平衡量控制在10 g.cm以下或控制在20～25 g.cm范围内,发动机振动变化较小.综合振动峰值和振动变化,确认需要将高压转子组合不平衡量控制在10 g...     

遗传算法在发动机转子叶片平衡排序中的应用

在安装或更换发动机转子叶片时 ,由于各叶片之间存在着质量差异和惯量差异 ,不同的排列方案直接影响到整个发动机转子不平衡量的大小。本文基于遗传算法的全局优化和快速收敛特性 ,提出了一种求解转子叶片排序问题的新方案 ,按此方案排序可使转子的整体不平衡量最小或处于可接受范围内     

考虑制造公差的电机转子不平衡量的建模与应用

目前工程应用上较多采用平衡机来校正转子的动平衡,且多数研究侧重于从转子的振型和振动补偿等角度出发进行分析与控制转子的不平衡量。从转子的制造公差源出发进行研究并控制其不平衡量,提出了一种考虑公差的转子不平衡量模型,导出了转子的7项误差对不平衡量的影响度,并以其合不平衡量表征转子的不平衡。以博世电机转子为例,分别采用提出的公差法模型和UG建模对其不平衡量分析,验证了公差法模型的正确性和适用性。结果表明转子的不平衡量与各误差项呈正相关,其中同轴度误差对不平衡的影响度最大。最后通过案例阐述了公差法的具体应用:在转子不平衡量的期望值确定后,可通过公差法计算获得转子设计阶段需控制的各误差极值。该方法使电机转子系统的动平衡在设计阶段就能获得很好的控制,为转子的设计与制造提供重要参考。     

航空发动机转子叶片排序策略与静平衡技术

对组合发动机转子叶片进行平衡可有效地减少振动,平衡前对叶片的静质量矩进行优化排序可最大限度地减少不平衡量。选取国内外航空发动机转子叶片常用的三种排序方法进行比较,用某发动机转子叶片盘进行平衡试验,并对试验结果进行计算验证,找出最优的排序方法并总结排序规律,同时可对转子静平衡配平技术进行推广。     

提高风机转子不平衡量现场测相精度的新方法

在转子现场平衡ZF法的基础上，提出了进一步提高不平衡量现场测相精度的新方法。经理论分析和试验验证，该法在现有振幅测量精度的前提下，可以有效地提高不平衡量的现场测相精度，提高了转子一次平衡降低率。     

双盘转子系统各参数对转子瞬态响应影响的研究

为了研究双盘转子系统各参数对转子瞬态响应的影响,笔者运用传递矩阵法建立了双盘转子系统的运动微分方程,利用Simulink动态仿真系统对双盘转子进行了数值仿真,着重分析了不平衡量、加速度、支承刚度、阻尼、支承位置等参数对转子瞬态响应的影响。分析结果表明:不平衡量与振幅呈线性关系,不平衡量增大,振幅增大;加速过程中加速度增大,振幅减小,临界转速增大;减速过程中加速度增大,振幅减小,临界转速减小。分析结果对于研究航空发动机转子的瞬态动平衡方法、转子结构的合理设计、发动机工作过程加速、减速要求都有着理论指导意义。     

Effects of unbalance location on dynamic characteristics of high-speed gasoline engine turbocharger with floating ring bearings

For the high-speed gasoline engine turbocharger rotor, due to the heterogeneity of multiple parts material, manufacturing and assembly errors, running wear in impeller and uneven carbon of turbine, the random unbalance usually can be developed which will induce excessive rotor vibration, and even lead to nonlinear vibration accidents. However, the investigation of unbalance location on the nonlinear high-speed turbocharger rotordynamic characteristics is less. In order to discuss the rotor unbalance location effects of turbocharger with nonlinear floating ring bearings(FRBs), the realistic turbocharger of gasoline engine is taken as a research object. The rotordynamic equations of motion under the condition of unbalance are derived by applied unbalance force and nonlinear oil film force of FRBs. The FE model of turbocharger rotor-bearing system is modeled which includes the unbalance excitation and nonlinear FRBs. Under the conditions of four different applied locations of unbalance, the nonlinear transient analyses are performed based on the rotor FEM. The differences of dynamic behavior are obvious to the turbocharger rotor systems for four conditions, and the bifurcation phenomena are different. From the results of waterfall and transient response analysis, the speed for the appearance of fractional frequency is not identical and the amplitude magnitude is different from the different unbalance locations, and the non-synchronous vibration does not occur in the turbocharger and the amplitude is relative stable and minimum under the condition 4. The turbocharger vibration and non-synchronous components could be reduced or suppressed by controlling the applied location of unbalance, which is helpful for the dynamic design, fault diagnosis and vibration control of the high-speed gasoline engine turbochargers.     

航空发动机主轴轴承工作特点

航空发动机主轴轴承工作环境恶劣,设计、试验技术复杂,加工、检测技术要求高。轴承性能和质量的好坏直接影响航空发动机的使用寿命和可靠性,也是影响飞机装备战斗力的主要因素之一。本文主要分析了航空发动机的结构及轴承的工作状况,总结了影响轴承可靠性的几个主要因素是高dn值、高温、载荷,并逐一进行分析,为进一步研究轴承的可靠性做好铺垫。     

透平机械三转子四支撑轴系不平衡振动特性

针对汽轮机、压缩机等透平机械三转子四支撑轴系经常发生不平衡振动现象,研究轴系中各转子振型不平衡的响应特性。采用有限元法构建三转子四支撑轴系动力学有限元模型,分别在各跨转子上施加一阶、二阶弯曲振型不平衡,分析高低转速下轴系的涡动轨迹,以揭示各转子振型不平衡与轴系振动响应的关联。通过搭建的三转子四支撑轴系转子振动实验台,开展各跨转子不平衡激励下轴系振动响应测试,分析共振点和幅、相频特性,得出结论:这类轴系跨内加重振动响应由轴系模态振型和激励类型共同决定,兼具有转子外伸端振动特性。该结论可为消除这类三转子四支撑轴系不平衡故障提供参考。     

多元非参数rank图在民航发动机监控中的应用

发动机多元监控可以很好地解决以往单参数监控中监控参数过多导致指示过程失真的问题。分别利用T2控制图和rank图对发动机低压转子振动值和高压转子振动值两个参数同时进行实时监控,并对两种控制图在实时监控中的表现进行了比较分析,结果显示,rank图在多元实时监控中的表现优于T2控制图。     

飞行器渐变加速对裂纹转子系统非线性响应的影响

研究飞行器渐变加速方式对裂纹转子系统非线性特性的影响。数值仿真结果表明,飞行器的渐变加速会改变裂纹转子的响应形态,而且长时间的加速可能造成各种非线性响应形态的出现和交替变化。在飞行器加速初期,转子的振幅会增大,并且当飞行器加速速率增大时,转子振幅增加的幅度会增大。飞行器的渐变加速可能会改变裂纹转子系统的稳定性。     

发动机转子-滚动轴承系统的振动性能研究

针对发动机转子 滚动轴承系统建立了有限元模型,将弹性轴段、刚性圆盘和弹性支承的动力方程集结后得到系统振动方程,分析计算了支承刚度对系统固有频率的影响。将转子不平衡惯性力和轴承支反力作为激励,求解了系统的稳定响应,得出了合理设计支承刚度和阻尼,可以改善转子系统的振动特性的结论。通过转子系统模拟实验,对该结论进行了验证。     

双盘悬臂转子—轴承—机匣耦合系统碰摩故障分析

针对航空发动机转子系统的质量主要集中于压气机及涡轮部分的工程实际,将航空发动机转子系统简化为双盘悬臂连续体转子系统。建立含碰摩故障的双盘悬臂连续体转子—轴承—机匣耦合动力学模型,导出双盘悬臂连续体转子的四阶偏微分运动方程。运用变步长四阶龙格库塔法模拟系统的碰摩故障响应,分析转速与偏心量对系统碰摩故障响应的影响,发现该模型在发生碰摩故障时的一些非线性动力特性,为解决工程实际问题提供一定的理论依据。通过所建模型与单盘转子模型振动特性的比较,验证建立模型的必要性与工程意义。     

基于动态SSL的航空发动机突发故障检测

针对航空发动机转子系统的突发故障检测,提出了一种适用于动态过程检测的半监督学习(semi-supervised learning,简称SSL)方法——动态半监督学习方法(dynamic semi-supervised learning,简称DSSL).首先,用已经有类标的数据对学习器模糊KNN(fuzzy k-nearest neighbour,简称FKNN)进行初始化训练,训练完成后,当新的数据到达时,对新的数据进行分类;然后,计算类的演化指标来检测系统的演化程度,检测阶段完成后,学习器根据检测结果实时的修正自身参数,以自适应最终的动态分类任务;最后,用转子试验台模拟航空发动机突发性扇叶断裂故障来获取数据,该实验结果验证了提出方法在突发性故障检测中的可行性、有效性.     

Analytical study on effect of a circumferential feeding groove on unbalance response of a flexible rotor in squeeze film damper

Of recent years, a series of researches have shown that a circumferential feeding groove of squeeze film damper (SFD) has evident effect on fluid film forces in SFD. Therefore, the feeding groove also affects dynamic responses of a rotor in SFD. Present work studies the effect of the feeding groove on unbalance response of a flexible rotor in SFD based on new film force models that include effects of the feeding groove and fluid inertia on dynamic characteristics of the fluid film in SFD. Compared with the published work, unbalance responses predicated under considering effect of the feeding groove on the dynamic characteristics in SFD are small, and rotor speed region for unbalance responses with multiple solutions is different, affecting the stability of a rotor system. And the effect of the feeding groove on the unbalance response is related to action of fluid inertia.     

转子热态不平衡振动故障的研究与消除

分析了某汽轮发电机组转子热态不平衡振动的动力学特征。介绍了利用热态质量平衡法消除振动的现场试验过程．为处理该类异常振动提供了有效的参考.作者简介：