航空发动机管路振动机理及振动故障分析

航空发动机管路是保证发动机可靠工作的重要组成部分,振动是导致管路故障频繁发生的主要原因.对航空发动机管路振动机理和振动故障分析进行了总结,分析了引起管路振动故障的主要激励振源、管路振动模式,总结了管路振动故障分析框图,并进行了实例应用,以期为航空发动机管路系统设计及振动排故提供借鉴.     

振动环境下飞机管路密封性能影响分析

为解决实际工况中飞机管路密封性能问题,根据扩口式液压管路连接件的结构特点,考虑连接件接触对的多种接触关系,建立飞机管路连接件多体接触有限元模型,提出保证扩口式管路连接件基本密封性能的密封闭环、有效密封面积以及有效密封比压3个主要密封准则。利用有限元软件ANSYS /Workbench分析振动工况对管路密封性能的影响规律,探讨管路密封性能的变化过程、振动载荷作用点与载荷幅值对管路密封性能的影响。结果表明：在振动工况作用下管路连接件外套螺母将逐渐产生松动,进而导致管路连接件的密封性能发生衰退;随着振动周期的增加,外套螺母的松动角度越来越大;当振幅相同时,载荷作用点离螺纹连接副越近,管路连接件密封性能衰减速度越快;当载荷作用点相同时,振幅越大,管路连接件密封性能衰减速度越快。为减少振动工况对管路密封性能的影响,应尽量使管路连接件远离振动激励源并降低振动载荷的幅值,实际工程应用中一般通过打保险丝来减缓管路连接件密封性能的衰退过程。     

压电驱动微泵泵膜振动有限元分析

以压电驱动微泵泵膜为研究对象,分析了压电复合泵膜膜片的弹性曲面微分方程,建立了泵膜膜片有限元数值模拟的模型,对泵模膜态进行了计算和分析,模拟并分析了驱动电压、泵膜压电层半径与泵膜单晶硅层半径之比、单晶硅层厚度、压电层厚度对泵膜位移的影响。所作研究为压电驱动微泵的优化设计提供了理论依据。     

离心式LNG压缩机出口管路振动问题分析及解决方案

某项目LNG离心压缩机,负荷运行发现压缩机驱动端轴振动值在42～62u间波动、非驱动端轴振动值26～33u间波动、二段出口管路振动。本文通过信息分析确定排查方向,对核算结果进行复查后判定振动原因,根据振动原因的分析给出处理建议,作出相应处理后机组一直平稳运行。     

磁力驱动血泵泵体径向振动分析

振动是影响血泵性能众多因素中的重要因素,为了分析泵体的磁力振动,通过建立血泵的弹性植入环境模型及其参数;并且结合动力学知识和泵体所受的驱动磁力,构建出血泵径向振动时的动力学系统;利用MATLAB中simulink模块对动力学系统进行搭建和求解计算,得出:血泵在低速时有较差的稳定性;振动频率等于系统的固有频率;通过实验,验证了仿真结果的可靠性。     

压缩机出口管路振动故障分析及减振措施

针对PC-9丙烯压缩机在实际运行中所暴露的出口管路振动故障原因进行分析,找出了管系产生振动根本原因,提出了改造措施,确保了机组长周期安全运行。     

气体管路振动分析与防治

介绍了512型循环压缩机气体管路振动的原因。并总结了加装孔板和缓冲器的具体防振措施。     

航空发动机系统复杂管路结构振动特性

针对高速运转带来的处于高温环境、狭小空间内复杂管路不平衡振动问题,开展航空发动机系统复杂管路的结构振动特性研究。从系统直管和弯管结构振动特性分析提出复杂管路结构数值建模方法,并基于航空发动机复杂管路一般具有对称的结构特点,对系统复杂管路从总体结构和径向结构角度开展振动特性分析与结构优化。分析结果表明:作为轴对称复杂管路结构,3个对称加载的总体结构呈现刚体模态,而20°的管路径向结构在基本加载下振动变形集中于异面支管,且总管增加不同载荷对其结构变形减小无正向影响,故从运行角度为狭窄空间内管路设置结构限制条件,有助于减少系统复杂管路运行故障的发生。     

航空发动机外部管路振动模态试验研究

为分析不平衡振动对航空发动机外部管路结构影响,构建管路的真实与简化模型,通过双应变片传感器测试管路振动模态试验方法研究两端固支长薄壁管路的振动特征,并对管路模型有限元仿真计算比较。结果表明:简化与真实模型的试验结果基本一致;两种模型主振型均为1弯、2弯、3弯;两种模型固有频率除第1阶管路两端不能完全固支约束差异大外,后2阶在10%误差内;试验结果与仿真结果保持一致。振动模态试验方法对材料参数不全构件振动特征分析,助于管路结构优化与特征精确预测。     

泵源与机体共同激励下液压管路振动特性

车辆液压系统在工作过程中会受到车体振动与泵源液压脉动双重激励的影响,对压力波的传递及管网的振动产生重要影响.针对车辆液压系统泵源激励和车辆机体激励产生的振动进行分析,研究多源激励下管路的振动规律及压力波的传递规律.首先对泵源与机体共同激励下管路振动的计算方法进行了分析,将流体域动力学方程与固体域动力学方程进行组合,建立...     

泵-管路系统振动噪声特性试验研究

泵-管路系统广泛应用于船舶均衡系统中,为研究不同工况下泵-管路系统振动特性,搭建了离心泵-管路系统的振动测试平台,通过采集不同工况下泵及管路的振动数据,分析了泵激振动、管路压力、辐射噪声与泵转速的关系,以及泵转速、阀门开度对管路振动的影响。试验结果表明,泵激振动、管路压力和辐射空气噪声均随着泵转速增加而增大,对于离心泵组的泵激振动并非在额定转速工况下振动最小,与泵的运行工况密切相关;管路压力在额定转速前已经建立,在保证泵功能性前提下,可根据使用工况适当降低转速实现降低噪声目标;泵转速、阀门开度均对管路振动有较大影响。     

飞机发动机转子振动特征提取方法诊断

在研究航空发动机振动机理和分析转子故障对应的振动信号特征的基础上,采用经验模态分解方法对发动机机壳上测得的振动信号进行分解。由于振动信号的时频特性可以更有效地揭示转子故障,因此它被用于时频域以提取振动特征。首先将转子振动信号与EMD的固有模式函数的能量状态及其与原始信号的相关性进行比较。然后,在确定IMF包含的主要故障信息的基础上,分别在时域,频域和时频域评估三种信息熵。最后,转子故障诊断的特征向量由每个IMF计算得到的三个信息熵值和小波包分解得到的小波包空间特征的谱熵构成。结果表明,基于时频分析的经验模态分解方法能够有效地提取非平稳故障信号的特征向量。这为航空发动机转子故障诊断中的振动分析提供了一种系统的定量特征选择方法。     

航空发动机液压管路振动环境实验测试系统设计

为了深入研究航空发动机液压管路的振动情况,开发出模拟航空发动机液压管路振动环境的实验测试系统。该实验测试系统由液压动力单元、信号采集与控制单元、基础环境激振单元三部分组成。其中基础环境激振单元的引入,使之模拟了航空发动机液压管路安装机匣振动的情况,较好的复现航空发动机液压管路的实际振动环境。实验表明,该实验测试系统能够实现液压管路的振动特性检测,为深入研究航空发动机液压管路系统耦合振动提供实验基础。     

运用小波变换的飞机管路振动信号降噪方法

为解决飞行试验管路振动测试信号无法直接进行后继处理得到管路振动的加速度、位移等振动特征参数的问题,研究了一种基于连续复数小波变换的降噪方法。该方法利用连续复数小波变化提取振动测试信号中管路共振频率范围内的时频成分,降低谐波和白噪声等主要干扰的幅度以达到降噪效果,能更有效地获取飞行过程中管路的振动状况。首先,分析了基于连续复数小波变换的信号降噪原理;然后,通过对设计的仿真信号以及某型飞机试飞时的管路振动实测信号的降噪处理,验证了该方法的可行性和有效性。     

飞机主动侧杆机架振动特性分析与结构优化

侧杆机架是飞机侧杆操纵装置的重要组件,振动疲劳是其结构失效的主要因素。为提高侧杆机架的抗振性和稳定性,并减轻重量,利用有限元分析方法对某型电传飞机主动式侧杆机架进行了模态分析和随机振动的加速度功率谱密度模拟分析。首先运用三维软件CATIA建立侧杆机架CAD模型;其次通过工程分析软件ANSYS Workbench对其进行了振动模态与随机振动分析,获得了侧杆机架不同阶数的固有频率、振型以及振动应力分布云图;最后对其进行拓扑优化分析,得到了机架的最佳重量。实现了机架在满足振动特性要求前提下结构优化和减轻重量,可为下一步的改进设计与试验研究提供支撑。     

某型航空发动机管路振动特性的有限元研究

针对某型发动机工作过程中一段管路重复发生泄漏的情况,利用有限元方法对该段管路模态进行了计算,得到了管路的固有频率及模态振型。结果表明,该段管路的固有频率与发动机的工作转速频率很接近,管路与发动机工作产生共振,是造成管路损坏泄漏的原因。在此结论的基础上,采用了相应的措施,解决了共振问题,提高了发动机工作的可靠性。     

空调管路系统的振动分析

针对空调管路的振动问题,以某空调管路为研究对象,建立了该空调管路的有限元计算模型,并基于振动结构模态分析理论分析了该管路的振动模态特性。以模态分析结果为依据,研究了管路壁厚及阻尼配重对管路振动模态的影响,提出空调管路结构设计的建议,从而避免管路因振动而产生破裂,导致制冷剂泄露的事故。     

氢压缩机管路的振动分析

对某厂一大型往复式氢气压缩机管路的振动进行了分析研究,为该管路的减振提供了可靠依据。     

某冶炼风机出口管路系统的优化改造

某冶炼厂风机在使用过程中,一直存在着风量不够、压力偏高从而制约产能的问题,经分析发现是由风机出口管路设计不合理、系统附加阻力过大所致。本文对风机出口管路进行优化,并对优化前后的风机出口管路系统进行CFD流场模拟,计算表明,优化后风机的出口阻力损失明显减小。管路根据优化结果进行现场改造后,风机使用状况良好,完全满足系统工艺设计要求。     

发动机管路卡箍位置动力灵敏度分析与优化设计

发动机的管路卡箍布置具有随意性和经验性的问题,把卡箍的支撑当作末端固定的平移约束单元,随机变亮是定义对任意两个卡箍间的管道长度。采用有限元法结合离散抽样的方法,对结构参数和复杂管路系统基频和随机振动的灵敏度进行分析,结果发现卡箍的间距变化更加大了。本文对卡箍数量及刚度对管路系统的动力学特性的影响规律进行了探究,使基频和外界的激振频率的数值最大化。