航空发动机风扇叶片振动应力分析

航空发动机是工业设计制造的集大成之作。航空发动机需要在高温、高压的恶劣工况条件下工作,且航空发动机中的各零部件将承受巨大的作用力,以涡扇航空发动机中的转子叶片为例,由于风扇叶片的尺寸较大且处于航空发动机的最前沿,对于复杂工作环境的影响反应也越敏感,风扇叶片的损伤频次、故障率也是最高的,在航空发动机风扇叶片的设计过程中出于减振方面的考虑,在航空发动机风扇叶片的设计中多采用的是凸肩的设计,而这一设计将使得航空发动机风扇叶片在运动的过程中因凸肩之间的挤压和摩擦而使得风扇叶片的自振频率和应力分布产生较大的变化,为保障航空发动机风扇叶片的正常运作需要积极做好航空发动机风扇叶片的振动测试,测取航空发动机风扇叶片在实际工作中所承受的振动应力,为后续航空发动机风扇叶片的设计和制造提供有力的数据支撑。     

涡扇发动机风扇静态噪声预测

发动机风扇是涡扇发动机最主要的噪声源之一,其产生的机理是气体在高速旋转的叶片之间流动,引起强烈的宽频噪声和单音噪声。利用Matlab软件编程实现Heidmann大风扇修正噪声模型,对某型大涵道比涡扇发动机风扇静态噪声进行预测。建立该发动机风扇噪声数据库,通过基于1/3倍频程频谱的声压级和感觉噪声级来分析噪声预测结果。     

某型发动机风扇叶片振动应力监控方法

在某型发动机风扇工作叶片高低周复合疲劳试验中,为了对叶片考核部位的应力进行有效监测和控制,对叶片夹具系统进行瞬态分析,并结合应力标定中的测试数据,得到考核部位振动应力与系统监测点振幅的关系,将不可测量的应力转化为可测量的振幅,从而可以通过对叶片振幅的调控实现对考核部位应力的有效监测和控制。结果表明:系统监测点的振动幅值与激振点实际加载的振动信号幅值满足线性关系;当系统监测点的振幅趋于稳定后,叶片考核部位的应力也趋于稳定,且两者满足线性关系。     

某型发动机风扇叶片的损伤预测与振动分析

为了延长某型发动机风扇叶片的使用寿命,其关键在于如何准确地预测产生疲劳损伤的位置以及发动机工作时可能存在的共振状态,并针对性地采取相应措施。针对这一难点,应用Ansys软件建立叶片模型,并由模态分析测试验证其合理性,在此基础上建立叶片轮盘系统模型,对系统进行静力分析和有预应力的模态分析,成功地预测了叶片产生疲劳损伤的具体位置及系统共振时的形式、临界转速及频率。结果表明:叶片轮盘系统在不同离心转速载荷下等效应力分布方式相近,无明显变化规律,且叶片产生疲劳损伤的位置均为与叶高方向垂直的耳环处,及耳环与橼板的转接处;叶片轮盘系统不可能出现高频激振力引起的共振,可能会发生低频激振力引起的共振情况,且其形式为1阶弯曲振动,转速为8 425.51 r/min,频率为567.29 Hz。     

发动机冷却风扇的振动测试

本文叙述了康明斯公司500kW发动机冷却风扇的振动测试方法,介绍了测试用的试验装置和仪器仪表,并对测试结果进行了分析.叙述的方法将适用于所有的发动机冷却风扇的振动测试.     

汽车发动机风扇叶片断裂分析

汽车发动机风扇叶片在汽车运行中断裂,对断裂叶片的断口进行了宏、微观分析,并追踪了风扇的生产工艺,探明了叶片失效的主要原因是冲压工艺不当产生了微裂纹,在随后的工作应力作用下,产生疲劳断裂,改进工艺后避免了该类失效事故的发生。     

飞行状态下涡扇发动机风扇音频信号合成

为了能以快速、低成本的方式获得飞机起飞过程中,噪声适航审定飞越噪声测量点处涡扇发动机风扇部件的音频信号,对该音频信号的合成方式进行了研究,并提出了一种基于Heidmann风扇噪声预测模型的音频信号合成方法。该方法首先将环境参数、涡扇发动机风扇部件的尺寸参数和性能参数输入Heidmann预测模型得到源噪声数据,根据ANP数据库计算得到航迹数据,接着根据航迹数据对源噪声数据进行修正,得到噪声适航审定飞越噪声测量点处噪声数据。将上述数据输入Adobe Audition软件,分别用加法合成法和减法合成法合成单音噪声和宽频噪声,再在该软件中对噪声进行组合拼接,最后得到飞行状态下风扇部件的音频信号。对合成的音频信号进行播放并使用声学测量仪器进行测量,验证了该方法的正确性和有效性。     

涡扇发动机二级转子叶片超温断裂分析

运用光学显微镜、扫描电子显微镜、电子探针微束分析仪对断裂叶片表面进行了宏观形貌、叶片断口宏观、微观形貌及显微组织分析,推断出叶片使用时不同部位所承受的温度范围,并对断裂原因进行了探讨.结果表明:启动超温致使叶片γ′相回溶甚至过烧至初熔状态,局部枝晶间和晶界出现明显液化现象,叶片前缘和后缘过烧程度严重,该区承受的温度达到...     

商用航空发动机先进复合材料风扇叶片研究进展

<正>现代商用飞机"飞得更高、更快和更安静"的需求,对发动机的动力和效率提出了新的要求。在气动设计技术、结构设计技术和复合材料技术发展的基础上,大涵道比商用发动机应用复合材料风扇叶片,可以进一步提高商     

汽车发动机风扇叶片的逆向造型与分析

以汽车发动机风扇为研究对象,采用ATOS光学测量系统对风扇表面数字化得到其三角网格模型,利用三角网格数据预处理技术、过渡曲面特征提取方法、三维重构及实体造型原理对叶片进行逆向造型,并对重构的模型进行光顺性和精度校检。获得符合设计要求的叶片实体模型。     

载荷对齿轮振动的影响

通过对齿轮振动模型的分析和简化，阐述了载荷对齿轮振动的影响，找出了齿轮在载荷作用下振动的主要特征频率，并经大量的实验证实。     

叶片结构对旋转振动影响研究

根据对叶片调频从而减小叶片共振的思路,研究叶片展弦比和厚度对叶片振动的影响。建立标准叶片、加长叶片和加厚叶片的有限元模型,计算分析三种叶片的固有频率和振型,并分析不同发动机状态下,尾流激振力使三种叶片产生局部共振的情况,叶片设计时应根据叶片的工况采用合适的叶片结构,使叶片尽量远离共振区。     

涡轮风扇发动机中介机匣水平振动故障诊断方法研究

某涡轮风扇发动机振动故障是台架试车及外场使用中频繁出现的主要故障之一,是影响我公司发动机生产交付的主要技术瓶颈。在发动机振动故障中,有前机匣振动,偶有后机匣和发附机匣出现振动的情况,尤以中介机匣振动故障为主。按照该型发动机结构及振动机理分析,中介机匣振动主要是由于转子不平衡,弹性支承挤压油膜失效等原因引起的。所以,对转子动平衡、弹性支承工作原理有必要进行深入的试验与分析,针对振动形式的不同,采用相应的更加有效的排故方式及控制措施,提高发动机的试车合格率,降低修理成本。     

喷气客机涡轮风扇发动机的振动诊断与改进

通过动态分析和现场测试对一喷气客机的发动机振动作出诊断，发现涡轮叶轮的变柔导致其极转动惯量显著下降，因而改变发动机的动态特性，使其临界转速接近飞机的巡航转速，产生不应有的振动和噪声。文章提出了具体改进方案，已为研制单位采用。     

喷气客机涡风扇发动机的振动诊断与改进

通过动态分析和观测试对一喷气客机的发动机振动作出诊断，发现涡轮叶轮的变柔导致其极转动惯量显著下降，文章提出了具体改进方案，已为研制单位采用。     

涡扇发动机边线噪声预测研究

随着飞机适航审定关于噪声要求的逐年提高,预测部件飞行噪声声压级可以为飞机的适航审定工作提供依据,也可以为发动机的减噪设计提供参考。通过对发动机部件噪声进行预测,可以有效确定发动机的部件特性。以核心机噪声为突破口,通过对发动机核心机的静态噪声进行预测,然后经过从静态到飞行状态相关映射因素声源移动效应、声衰减等的修正,最后得到飞机在边线时的噪声值。同时可以用文中的方法预测其他部件的噪声值,整合预测出整机的噪声,可作为适航审定的依据,从而大量减少适航审定过程的投入成本。     

阻尼对叶片非线性振动的影响

将叶轮机叶片简化为悬臂薄板,考虑阻尼的作用,并将叶片所处的环境噪声和空气阻力考虑为简谐载荷。基于Von-karman板的控制理论,建立了考虑阻尼的叶片振动控制方程组。选择一组满足叶片边界条件的模态函数,运用Galerkin法将方程离散,再采用多尺度法对处理后的非线性常微分方程求解。数值分析的结果表明,在线性情况下叶片振动的拍现象比非线性振动更密集,非线性振动的幅频特性曲线存在多值性和跳跃性,叶片的粘性阻尼参数对叶片非线性振动的幅频曲线有影响。     

航空发动机离心叶轮叶片的振动设计

对航空发动机离心叶轮叶片的振动设计中的有关问题进行了探讨.介绍了离心叶轮的结构特点和振动破坏模式,探讨了引起共振的原因及相应的改进措施,讨论了离心叶轮叶片强度振动分析方法.     

飞机发动机风扇叶片CuNiIn涂层等离子喷涂的工艺优化

为了给国内航空发动机风扇叶片Cu Ni In涂层制备提供相关技术支持,利用等离子喷涂技术在Ti6Al4V基体材料上制备Cu Ni In涂层,观察涂层微观结构,分析涂层孔隙率、界面污染物等,研究喷涂功率、喷涂距离及基体表面粗糙度对涂层结合强度、显微硬度等的影响。结果表明:喷涂功率的增加会导致Cu Ni In涂层显微硬度增加,结合强度降低;喷涂距离增加,涂层显微硬度和结合强度都呈现先增后减的趋势;基体表面粗糙度增加,涂层结合强度增加,但粉末沉积率降低;优化工艺为喷涂功率32.3 k W,喷涂距离85 mm,采用36目白刚玉喷砂(基体表面粗糙度6.3μm);优化工艺制备的涂层结合强度达到45.83 MPa,显微硬度达到159.2 HV,孔隙率为0.578%,可为国内风扇叶片Cu Ni In涂层制备提供相关技术支持。     

发动机对车辆振动影响的分析

本文采用局部非线性系统的脉冲响应分析方法,把整车分为线性主体和非线性局部,将车辆悬架的减振器视为非线性元件,以一个六自由度系统为整车模型,综合考虑发动机周期激励和道路不平度随机激励,借助数值计算技术分析和相应的计算机程序,从减小车架振动水平的角度,对发动机减振垫的减振作用以及发动机的转速对车架振动的影响进行分析,寻求其中的规律,以便对现代汽车的优良动力性能设计起到借鉴作用。