航空发动机叶片叶型无损检测气动试验研究

本文用气动检测法,对航空发动机叶片叶型进行无损检测,对发动机基元叶型生成技术、三维叶片优化设计方法,表面气流参数分布准则及气动性能与型面几何形状匹配,数值模拟方式及叶型研究和分析的方法进行测试,验证了方法的有效性,完善了叶片设计方法,创新了叶片叶型检测的理论与实践。     

叶片型面测量仿真系统设计与实现

设计适合高精度、高效率的汽轮机叶片型面测量硬件、软件系统是实现叶片型面测量的关键技术点之一。根据叶片型面测量约束条件以及测量特点,在自主完成设计叶片型面激光测量硬件系统的基础上,针对性地开发一种叶片类零件型面测量的仿真软件系统。系统基于模块化,面向对象思想,结合OpenGL强大的三维图形处理能力,实现测量系统的运动控制、数据采集与处理、检测结果三维显示等功能,解决了软件复杂性的控制与提高软件效率的问题。     

航空发动机叶片型面测量技术研究现状与趋势

为了进一步研究国家制造领域的前沿课题和研究热点,例如航空发动机叶片多为强扭曲、薄壁、自由复杂曲面,其检测、特别是生产现场的检测,全面分析了现行叶片常用测量方法的原理及技术特点,总结凝练了叶片测量的关键技术,指出高精度、高效率、全信息、一体化是叶片测量的基本要求和发展趋势.讨论了中国在测量基础理论研究、装备关键技术开发上与国外先进国家的差距,并指明了中国需要着重发展的技术与对策.分析表明:中国航空发动机叶片目前还缺乏有效的测量手段,通过原理创新,为解决叶片精度检测找到可行的办法,具有现实紧迫性.基于整体误差分析理论的新型叶片测量技术方案,实现了叶片全部质量信息的快速获取、质量评定和工艺误差分析,具有良好的发展前景.     

基于闭合B样条插值的汽轮机叶片测量路径规划

如何根据汽轮机叶片型面模型的理论数据点及测量路径约束条件,准确获取实际测头位置是叶片型面测量的关键所在。在已知汽轮机叶片型面模型设计型线理论点的情况下,提出了采用闭合B样条插值法求叶片型面理论曲线,并采用拟追赶法反求B样条插值曲线控制顶点的基于闭合B样条插值的汽轮机叶片测量路径规划模型及其相应算法。数据表明,测量路径符合叶片曲率变化,且路径变化在景深范围内,可以很好地满足高精度叶片型面的测量要求。     

大型水轮机叶形现场检测机械臂运动学分析

针对混流式水轮机叶片复杂的空间型面及叶片间的狭窄间距，设计了结构新颖的5个自由度水轮机叶形现场检测机械臂，并介绍了其主要结构特点及工作原理；采用Denavit-Hartenberg法建立了该多关节机械臂完整的运动学模型，并给出了在2种实际工作状态即θ＝-θ3和θ2≠-θ3时的运动学逆问题解．研究结果表明：此新型结构能够满足水轮机叶片现场检测的特殊要求，并使得控制简单、操作方便。该运动学模型的逆解完备，利于动力学及相关控制的进一步研究．     

高低周复合载荷燕尾型榫联接微动疲劳的试验研究

分析了国内外对发动机轮盘和叶片的燕尾型榫联接微动疲劳的研究现状，对榫联接构件进行受力分析，设计了实验装置并做了一定量的调试性实验，认为该实验装置是可行的。     

水轮机转轮叶片表面缺陷的检测方法

为实现对水轮机转轮叶片修补时的自动焊接和打磨,检测出叶片的局部表面缺陷和整体型面曲线,提出了利用计算机图像处理技术、光切法和计算机立体视觉原理进行叶片型面及表面缺陷的捡测方案．实践表明,本方案的实施可极大地提高检测系统的准确度．     

航空发动机叶片的极值响应面法可靠性分析

为了研究离心力和重力对航空发动机叶片可靠性的影响,采用有限元法和极值响应面法对某航空发动机叶片进行了可靠性分析.考虑离心力和重力作用,计算并找到了叶片的最大位移点和最大应力点;以叶片的转速、材料密度和重力加速度作为随机输入变量,并将最大位移点和最大应力点作为可靠性分析的对象,基于蒙特卡洛法抽样拟合极值响应面方程;对极值响应面方程进行大规模仿真,完成叶片可靠性分析,得到了叶片的可靠性概率和影响位移及应力的随机变量灵敏度.结果表明:叶片的最大位移和最大应力可靠性概率满足基本设计要求;同时得出了影响叶片可靠性分析的主次因素依次为转速、材料密度和重力加速度.     

叶片精锻中材料流动应力的计算

叶片精锻在航空发动机制造业中占有举足轻重的地位。在叶片锻造过程中,变形与温度的分布是极不均匀的。为了获得高质量的叶片锻件,必须确定锻造过程中叶片型面上的流动应力分布以及温度场对终锻件的影响。研究表明,在一定的变形程度和变形温度下,流动应力主要受应变速率的影响。根据这一特点,本文提出了计算叶片型面上温度场和流动应力分布的有效方法,并研制了相应的计算机程序。通过模拟实验,测定了叶片型面的温度场,得出了型面温度分布规律,从而为确定叶片中每一单元的流动应力奠定了基础。     

绞龙一次成型模式及机理的研究

利用锥状面正螺旋面的形成原理和导流成型原理，研究螺旋绞龙叶片一次绕制成型模式的工艺和装置。从而提高绞龙叶片的制作质量和材料的利用率，提高了生产效率。     

固冲发动机双下侧二元进气道设计研究

结合整体式固体火箭冲压发动机的特点，探讨了双下侧二元进气道的设计方法。中对进气道的结构、型面设计方法和性能估算进行了较为详细地研究。通过编程实现了设计的程序化，并通过算例对一假想的固冲发动机进行了优化设计与计算。     

基于逆向工程的复杂曲面冲压件回弹补偿

针对复杂曲面类零件提出了一种采用三维全型面扫描检测零件的方法,通过逆向建模得到扫描数模,并与设计模型进行对比,得到成形零件的偏差量。对于某大型核电汽轮机空心叶片外弧零件,采用提出的三维全型面检测方法对其进行数据检测,并与设计模型进行比较,得出该零件的最大正偏差为2.59mm,最大负偏差为-3.04mm。与传统专用检具相比,三维全型面检测可以用于快速检测各类复杂零件,具有检测数据全和精度高的特点。对于该零件的回弹问题,提出了基于逆向工程的零件回弹补偿方法。对叶片外弧零件进行回弹补偿后,进行模具加工和试验,得到最终叶片外弧零件的最大正偏差为1.36mm,最大负偏差为-1.43mm,满足叶片外弧尺寸偏差的要求。     

Y315电机转子浇铝模叶片槽的加工方法与夹具设计研究

运用空间三坐标基本原理分析了三面不垂直叶片槽的加工方法，通过平面的空间角度的工艺计算，采用标准的回转工作台设计了一种高效铣槽夹具，实践表明，设计计算简便可靠，不仅简化了工序，节约了特种刀具，而且提高了叶片槽的加工质量。     

基于NURBS的风机叶片造型研究

本文详细介绍了一套完整的运用NURBS理论构造叶片曲面的方法，包括曲面控制点反求，曲面型值点正求和通用数据交换文件STL的设计，该方法有效地提高了叶片设计的质量。     

大扭曲叶片整体涡轮盘电解加工关键技术

整体涡轮盘大扭曲叶片的机械加工一直是制造业中的难点,本文提出用薄片底板阴极的展成电解方法实现其叶片加工.分析大扭曲叶片展成电解加工成形过程特点,对叶片型面离散点坐标进行数据处理,进行组合式数控系统多轴联动计算机辅助数控编程;用程序补偿法消除叶片根部三角区过切,用具有补液流场的薄片与座体的组合阴极进行展成加工,消除叶背处电解二次腐蚀过切;进行整体涡轮大扭曲叶片展成电解加工试验,可稳定达到叶片加工工序要求.     

喷管扩张段型面对发动机羽流的影响

为研究喷管扩张段型面对发动机羽流流场气动特性的影响,采用FLUENT计算流体力学软件,对同一条件下不同扩张段型面喷管的管内流场及羽流流场进行了数值模拟,研究了喷管扩张段型面对发动机羽流流场的影响.结果表明,喷管扩张段型面对其出口膨胀波的角度与强弱影响较大,型面线件与喷管效率密切相关,扩张段型面设计使二次曲线可以获得更好的流动特性,有利于提高喷管的工作效率.     

整体叶轮展成电解精加工成型规律及运动设计

为提高整体叶轮精加工展成运动设计效率和加工精度,对精加工阴极表面进行离散化处理,研究其成型规律,建立了成型规律的数学模型,提出以叶片拟合型面母线的法向偏置线为基准进行展成运动轨迹设计.利用得到的数学模型对展成运动的合成进给速度进行优化设计,从而控制加工中去除材料的厚度.实验证明,以该数学模型为基础的展成运动设计方法可以...     

基于UG的发动机叶片的建模与加工

本文以发动机叶片为例，讲述了该叶片在UG软件中的设计建模过程的方法、工艺分析及加工方法，并介绍了建模过程中的关键点。     

航空发动机涡轮叶片相控阵超声检测研究

超声波无损检测技术（UNT）是航空工件检测中应用较多的一种检测方法。本文对航空发动机涡轮叶片进行了超声波无损检测;传统检测是用反射波形和波幅特征分析检测出发动机涡轮叶片缺陷;相控阵超声检测（PAUT）是利用相位延迟达到相控效果,形成清晰的图像,和传统超声波检测相比,更能直观的显示缺陷的位置和形状。     

航空发动机某型号压气机叶片固有频率的研究

利用有限元法对航空发动机某型号压气机叶片的前二十阶固有频率进行了计算，并通过实验测出了叶片的前四阶固有频率，计算值和实测值基本吻合，为进一步分析叶片的振动响应和确定该型叶片的工作范围提供了依据。