航空发动机装配仿真关键技术研究

为解决当前航空发动机装配过程中按照纸质装配工艺规程和二维示意图进行装配不直观的问题,本文提出了基于三维可视化组件HOOPS的装配可视化解决方案,实现了模型获取,装配顺序定义和装配路径生成,三维装配仿真的表示和仿真动画播放的工步级控制等技术,通过建立装配工艺过程可视化模型,以动画形式来演示发动机的装配过程,实现装配过程仿真。     

基于双DSP的航空发动机电子控制器设计及仿真验证

针对航空发动机控制系统的高可靠性要求,设计了一种基于双DsP的航空发动机容错电子控制器.在本系统中两个数字信号处理器(DsP)彼此独立运行,采用硬件判决模块配合DsP软件进行硬件和软件故障的诊断,再根据硬件判决模块的结果由仲裁切换模块来进行仲裁,并完成输出切换和报警功能,从而实现容错控制,显著提高了控制系统的可靠性.并通过半物理仿真实验验证了系统的可行性.     

航空发动机涡轮叶片包容模拟试验研究

为消除航空发动机非包容失效,首先需要通过叶片包容试验了解发动机部件的撞击、变形和破裂过程。在高速旋转试验台上进行模型的叶片包容试验,使用高速相机和高速数据采集系统构建特别的触发系统,记录叶片撞击机匣时的转子转速、机匣外壁上的应变波及叶片的运动轨迹。试验结果表明,叶片长度和动能对部件的撞击变形及破坏结果有极大的影响。高能量长叶片撞击将引起大变形,叶片弯曲成U形,机匣在第二次撞击处被撕裂击穿。相反地,叶片较短时,即使具有较高的撞击能量,对机匣的破坏作用也是极小的。叶片包容试验可以为结构优化设计和叶片包容仿真软件的开发提供大量有价值的数据。     

数字孪生驱动的航空发动机装配技术

为了实现物理状态与虚拟模型的交互与共融,研究了数字孪生驱动的航空发动机装配技术,论述了其构成、功能、流程,详细分析了装配流程控制、零件选配、装配操作引导、装配间隙控制、装配技术状态控制和装试数据关联分析关键技术实例验证(第3节)。所研究的技术不仅有助于提高航空发动机装配过程和技术状态管控的智能性、主动性、预测性,还能促进基于实物状态的决策和优化,提高装配的效率和规范性,提高一次装配成功率和质量性能的一致性,从而为数字孪生驱动的航空发动机装配技术研究和系统开发提供理论依据与技术参考。     

航空发动机控制系统多学科仿真平台

FWorks是一个用于航空发动机控制系统分析、设计、集成和验证的综合平台,但是控制系统部件的仿真往往依赖于不同的仿真工具,因此在FWorks平台上集成这些不同仿真工具建立模型是一个极大的挑战。为此,通过在FWorks平台中集成FMI接口,在该平台上实现了多学科仿真软件模型联合仿真,极大地扩展了平台的仿真能力。     

航空发动机试车仿真实验教学系统开发

针对航空发动机试车系统建设费用高、危险性高、操作难度大,不能适应高职院校航空发动机专业实践教学的突出问题,利用现代信息技术开发了集发动机结构认知、仿真试车、典型故障模拟、灯光动态演示等功能于一体的航空发动机试车仿真实验教学系统。详细介绍了系统的设计原则、系统框架、软硬件组成和应用实例,为航空类院校建设发动机试车教学系统提供参考和借鉴。     

可视化航空火控数字仿真平台的研制

应用可视化仿真技术研制了航空火控数字仿真平台.该平台可实现四种航空火控设备功能的可视化数字仿真,应用于实验教学和理论研究,有效地提高了实验教学效果.本文介绍了该平台的硬件和软件结构及其功能.     

小型航空二冲程活塞发动机建模及控制器在回路仿真研究

针对某小型航空二冲程发动机,采用机理建模和试验建模相结合的方法建立了该发动机的平均值数学模型,并在MATLAB/Simulink环境下对该模型进行了仿真研究,发现发动机转速、输出扭矩以及功率等外特性数据的仿真结果与实际的发动机台架试验数据基本吻合。在VC环境下编写仿真软件,通过调用MATLAB引擎实现了模型与控制器的对接,将原控制器和开发的快速原型控制器用发动机模型进行了硬件在回路仿真试验,并进行对比分析,结果表明,快速原型控制器和原发动机ECU喷油脉宽偏差不超过0.050ms。     

支持航空发动机设计复杂产品协同仿真系统的研究

支持多领域协同技术是当前复杂产品设计分析中的一个研究热点.以航空发动机为对象研究了复杂产品协同仿真系统的组成、体系结构并对该体系结构中的各层次进行了说明.同时给出了支持航空发动机设计的复杂产品协同仿真的原型系统.初步实践证明该系统能够满足航空发动机设计中的多领域协同仿真问题.     

航空发动机体内减速器的加速等效试验技术

在某型航空发动机机体内减速器上进行３８ｈ的加速等效试验与正常试车１５０ｈ试验的结果相比较，测出其损伤形式与程度均相似，从而证明加速等效试验的有效性。并以之为例，简要阐述加速等效试验的基本原理，方法，试验程序的编制及验证。     

数字阀控制器的研究

采用了步进电动机输出连续角位移控制的方法,研究并设计了数字阀控制器,提高了数字阀的控制精度,并保证了数字阀的响应速度。     

太阳帆板驱动控制器的力学仿真与试验

针对基于国产器件研制的空间太阳帆板驱动控制器,建立其三维模型和有限元模型,在ANSYS软件中进行空间环境条件下的模态分析、简谐振动和随机振动响应仿真,进行结构优化设计,开展相应的试验验证.仿真和试验结果表明,该帆板驱动控制器满足空间环境的力学可靠性要求.     

太阳帆板驱动控制器的力学仿真与试验

针对基于国产器件研制的空间太阳帆板驱动控制器,建立其三维模型和有限元模型,在ANSYS软件中进行空间环境条件下的模态分析、简谐振动和随机振动响应仿真,进行结构优化设计,开展相应的试验验证.仿真和试验结果表明,该帆板驱动控制器满足空间环境的力学可靠性要求.     

太阳帆板驱动控制器的力学仿真与试验

针对基于国产器件研制的空间太阳帆板驱动控制器,建立其三维模型和有限元模型,在ANSYS软件中进行空间环境条件下的模态分析、简谐振动和随机振动响应仿真,进行结构优化设计,开展相应的试验验证.仿真和试验结果表明,该帆板驱动控制器满足空间环境的力学可靠性要求.     

航空发动机单头部低污染燃烧室试验研究

对航空发动机单头部矩形燃烧室进行了污染排放试验。设计了满足CAEP标准的燃气取样分析系统以及单头部燃烧性能试验系统,研究了单头部燃烧室不同的进口油气比对污染物排放和燃烧效率的影响规律。试验结果表明:在给定进口空气压力、进口空气流量和进口温度的条件下,随着进口油气比的增大,单位质量燃油产生的CO、NO和未燃碳氢均降低;而NO体积分数由于燃烧温度的增加越来越大;燃烧效率越来越高,燃烧更充分。     

航空发动机装配数字化关键技术研究

为了解决航空发动机装配中出现的错装、漏装和装配选择繁琐低效等问题,提出了一套面向装配过程的可视化管理方案,通过在装配工位模拟仿真三维可视化装配场景代替过去必须口传身授的工艺发放形式,避免了错装。利用装配可视化的规程向导,从工作方式上有效避免了原装配过程中出现的漏装。利用遗传算法实现了计算机辅助选择装配,能够更快更合理地帮助装配人员在多组待装配产品中找到最优的装配方案。     

某型飞机发动机温度控制盒检测系统设计

阐述了检测系统的参数指标以及总体设计,并对设计中的关键技术进行了详细介绍.解决了频率和占空比检测、热电偶信号模拟和冷端温度检测等问题.在实际使用过程中效果良好,使温度控制盒性能的检测质量得到了较大提高.     

基于DSP的气动伺服定位控制器的设计及实验研究

该文设计了以TMS320F206数字处理器为核心元件的气动伺服定位控制器硬件,并扩展了AD转换和DA转换等外围电路。采用分段变增益状态反馈的控制策略,以c语言为开发语言在集成开发软件CC4.01环境下编制了控制器软件,设计了控制器多个功能模块。最后在气动比例阀控非对称垂直安装气缸的定位系统上进行了实验研究。     

航空发动机套齿连接结构刚度特性仿真分析及试验研究

以航空发动机低压转子套齿连接结构为研究对象,分析了套齿连接结构弯曲刚度非线性特征及其产生机理,建立了考虑齿面接触的套齿连接结构实体有限元模型,进行了套齿连接结构静刚度试验,通过仿真和试验研究了套齿连接结构刚度非线性变化规律,讨论了配合间隙、拧紧力矩和扭矩对弯曲刚度的影响规律。研究结果表明,由于定位面的接触状态和受力情况不同,套齿连接结构的弯曲刚度变化主要分为两个阶段,具有分段非线性特征;套齿连接结构弯曲刚度对定位面的配合间隙较为敏感,减小定位面配合间隙可以有效提高结构的弯曲刚度;拧紧力矩对弯曲刚度的影响较小;在小载荷状态下,扭矩对弯曲刚度的影响十分明显。