航空发动机碰摩故障在线监测与诊断研究

航空发动机碰摩故障是一类常见的发动机气路故障,通过研究航空发动机压气机叶片-机匣碰摩故障特点、故障产物性质、静电感应原理和碰摩颗粒荷电机理,提出了一种基于静电感应技术在线监测航空发动机碰摩故障的方法.在航空发动机碰摩故障监测原理的基础上,自行设计制造了航空发动机压气机碰摩故障模拟实验平台并开展了航空发动机压气机碰摩故障模拟实验研究.利用该平台验证了静电感应技术监测碰摩故障的可行性,通过提取模拟故障静电信号的时域、频域特征,揭示了碰摩故障静电信号特征.研究表明电压信号均方根值及碰摩频率频谱幅值、电荷信号活动率水平及事件率可以作为诊断碰摩故障的特征参数.     

WP—7发动机I级压缩机叶片微裂纹分析

WP-7发动机的I级压缩机叶片,是由不锈钢1cr11Ni2W2MovA制作而成的,在返修检测过程中,经常发现这种材料叶片的进气边都存在有微小裂纹,有时也检查出较大些的裂纹.显然,压缩机叶片微裂纹的存在是飞机发动机的故障,乃至飞行安全的潜在隐患,因此有必要进行分析研究,切不可等闲视之.     

针对叶片阻尼台断裂故障的试验方法

某型航空发动机风扇叶片在外场使用时发生断裂故障,断口分析后判断为疲劳断裂,裂纹起始于叶盆侧阻尼台与叶身转接处,原因为电击伤.针对这一叶片阻尼台断裂故障,为了验证电击伤对叶片疲劳强度的影响,需要在振动环境下对正常叶片和烧伤叶片进行疲劳强度对比试验.介绍了试验方案、过程,并进行了试验数据分析.     

WP-7发动机Ⅰ级压缩机叶片微裂纹分析

WP-7发动机的Ⅰ级压缩机叶片，是由不锈钢1Cr11Ni2W2MoVA制作而成的，在返修检测过程中，经常发现这种材料叶片的进气边都存在有微小裂纹，有时也检查出较大些的裂纹。显然，压缩机叶片微裂纹的存在是飞机发动机的故障，乃至飞行安全的潜在隐患，因此有必要进行分析研究，切不可等闲视之。     

故障涡轮振动特性的有限元分析

利用UG软件,模拟某型号航空发动机上某涡轮叶片在工作中出现断裂故障时,对其涡轮盘及叶片进行整体建模,然后利用有限元分析软件ANSYS对模型进行分析得到其振动特性.     

基于残余应力监测的航空发动机转子叶片质量评定方法

针对航空发动机叶片的断裂故障,采用x射线衍射法对叶片进行残余应力测试。分析了叶片表面不同部位残余应力随工况的变化规律,探讨了运用残余应力评定叶片质量的安全评定技术,为有效控制叶片断裂故障的发生提供了新的途径。     

基于故障分析的飞机发动机叶片加工中心可靠性分配

飞机发动机叶片加工中心是针对高精度的自由曲面叶片的加工专用机床。通过现场可靠性跟踪试验收集叶片加工中心的故障数据,根据故障统计分析确定高故障率和危害度的子系统及部件,找出影响该叶片加工中心整机可靠性的因素,进行整机到重要部件的可靠性分配,提出可靠性保障措施,为提高叶片加工中心的可靠性和降低其故障率提供参考。     

航空发动机振动监测研究

随着航空发动机的维护方法从定期维护向视情维护过渡,军用发动机状态监控与故障诊断技术在航空发达国家已得到广泛应用,而在我国,这项技术的应用研究还处于起步阶段.振动分析是诊断发动机结构强度故障的一种有效方法,绝大多数结构强度方面的故障都与发动机振动信号有密切的关系.发动机振动监测是状态监控与故障诊断的一项重要内容.首先研究了航空发动机的典型故障,随后分析了产生这些故障的振动机理并构建了分析模型.最后确定了发动机振动监测系统的组成和主要功能.     

航空发动机风扇叶片表面粗糙度影响的研究

某型航空发动机在三次修理后存在性能下降的问题,分解发现发动机风扇叶片由于使用时间较长导致表面质量较差,表面粗糙度值较大.为研究航空发动机性能下降与风扇叶片表面粗糙度的关系,应用数值模拟方法,对不同叶片表面粗糙度的风扇性能及流场进行分析,并通过试车进行验证.通过研究确认,风扇叶片表面粗糙度值过大会导致航空发动机性能下降.     

航空发动机风扇叶片表面粗糙度影响的研究

某型航空发动机在三次修理后存在性能下降的问题,分解发现发动机风扇叶片由于使用时间较长导致表面质量较差,表面粗糙度值较大.为研究航空发动机性能下降与风扇叶片表面粗糙度的关系,应用数值模拟方法,对不同叶片表面粗糙度的风扇性能及流场进行分析,并通过试车进行验证.通过研究确认,风扇叶片表面粗糙度值过大会导致航空发动机性能下降.     

某航空发动机单晶涡轮叶片研制及应用

某航空发动机所用的K465合金高压涡轮叶片在使用条件下的强度安全裕度较低,在使用考核中造成了高压涡轮叶片烧蚀断裂故障。为保证发动机的性能、寿命及材料整体匹配性的要求,开展了某单晶高温合金及涡轮叶片的研制及应用研究。研制的单晶高温合金不但具有卓越的高温性能,而且还具有优异的工艺性能和抑制再结晶能力。批量试制出了合格的某发动机单晶涡轮叶片,形成了一系列该单晶涡轮叶片工程化制备生产用工艺规范和单晶叶片铸件验收暂行技术条件;单晶涡轮叶片试验件已通过了热冲击试验、振动疲劳试验、转子超温超转试验和发动机整机长期试车试验考核,经受住了严苛的考验。该单晶叶片的研制成功,填补了国内同类产品的空白,该研究成果也可用于其他高推比发动机。     

涡扇发动机叶片高效切削基础研究

作为飞机的心脏,涡扇发动机是决定飞机性能的主要因素之一.随着成形技术的进步和新型材料的研发,涡扇发动机叶片形状变得日趋复杂,给机械加工带来很大困难.为了提高涡扇发动机风扇叶片的加工效率,通过对目前航空发动机加工过程中出现的问题进行分析研究,从刀具使用、胎具技术和冷却技术方面入手,总结出一种能实现涡扇叶片高效切削的加工方法.     

航空发动机Ⅰ级涡轮叶片断裂故障分析

某航空发动机Ⅰ级涡轮工作叶片断裂是一项重大故障。本文以光弹性技术为主，从结构、工艺、材料等方面进行综合分析，确定故障的主要原因是离心应力和振动应力组成的变幅应力过大而引起的疲劳断裂。同时提出开卸荷槽的结构措施以及喷丸、调整叶冠装配间隙等工艺措施，大大提高了叶片伸根部分的抗疲劳强度。排故措施经过零件的振动疲劳试验和发动机台架试验证实，并已在新旧发动机中应用，取得良好效果。     

低压压气机转子叶片振动特性计算与分析

利用优化的八节点超参数单元法对某型发动机低压压气机转子叶片的振动特性进行了计算分析,并结合转子结构和发动机工作状态深入分析了可能发生的危险共振情况,发现第二级转子叶片抗振性能不好,为转子叶片的在线监测与故障预报提供了重要依据。     

航空发动机压气机叶片工作状态下的自振频率

以某型发动机压气机四、六级叶片为例 ,研究了叶片自振频率的地面测量值 (或计算值 )与空中“真实值”之间的关系 ,利用该关系能将叶片自振频率的地面台架测量值 (或计算值 )转换到叶片空中工作状态下的对应值 ,从而为恰当地抑制叶片故障 ,提高叶片的可靠性提供了理论依据     

浅析汽车发动机故障诊断技巧与维修经验

汽车发动机维修是一项既考验专业技能又突出实践经验的工作.汽车发动机故障原因比较多,对于不同类型的发动机故障需要采取相应的诊断技巧与维修方案.本文结合多年实践调查,以汽车发动机点火故障、发动机抖动故障、发动机烧机油故障以及冷却液故障为例,详细分析诊断技巧与维修经验,以此为今后实践教学提供经验.     

航空发动机I级涡轮叶片断裂故障分析

某航空发动机Ｉ级涡轮工作叶片断裂是一项重大故障。本文以光弹性技术为主，从结构，工艺，材料等方面进行综合分析，确定故障的主要原因是离心应力和振动应力组成的变幅应力过大而引起的疲劳断裂，同时提出开卸荷槽的结构措施以及喷丸，调整叶冠装本间隙等工艺措施，大大提高了叶片伸根部分的抗疲劳强度，排故措施经过零件的振动疲劳试验和发动机台架试验证实，并已在新，旧发动机中应用，取得良好效果。     

轴流压气机转子叶片非同步振动的声传播特征研究

围绕某型涡扇发动机压气机内部噪声环境下转子叶片气固耦合振动失效问题,开展某型涡扇发动机压气机流道内部噪声测量试验,主要研究压气机高压一级转子叶片发生非同步振动(NSV)时压气机流道内部声波传播特征。针对压气机高压一级转子叶片发生NSV时,研究了6个测点位置处噪声信号特征,确定了噪声源位置以及特征频率噪声信号沿压气机周向和轴向位置的传播特性,并应用环形管道声传播基本理论,初步计算了压气机内部特征频率噪声信号的基本物理特性。分析结果表明:诱发高压一级转子叶片NSV的声信号应起源于高压一级转子叶片排位置处;该声信号沿轴向位置的传播方式为:从高压一级转子叶片排位置向两端传播;周向传播方式为:周向阶数为6的声模态与转子旋转方向相反的方向传播;压气机内部声共振是诱发转子叶片NSV的主要原因。研究的内容和结论,对分析航空发动机压气机转子叶片故障问题、提高压气机性能和工作稳定性具有重要的参考价值。     

叶片电解加工成形过程仿真与预测研究

电解加工工件成形过程仿真与监控是电解加工领域的研究热点.以发动机叶片为研究对象,在研究电解加工成形规律的基础上,主要分析间隙内电场的分布,和电解液流场因素的影响,对叶片的电解加工成形过程和最终型面进行了较精确地分析.通过对某型发动机叶片三维复杂曲面的预测分析和工艺实验结果进行的比较和分析,证明了该预测模型具有较高的精度.     

基于民航发动机状态数据的涡轮叶片剩余寿命评估

针对民航发动机的特点,提出一种基于涡轮叶片外场故障数据及快速存取记录器(Quick access recorder, QAR)历史数据的涡轮叶片剩余寿命评估方法。从发动机QAR数据中提取涡轮叶片使用载荷谱,进而借助寿命损耗模型估算涡轮叶片的累积损伤量,并进一步评估涡轮叶片的剩余寿命。以涡轮叶片的蠕变损伤失效模式为例验证方法的可行性,方法可推广应用于热机械疲劳以及疲劳-蠕变交互作用失效模式下的涡轮叶片剩余寿命估计问题,为有限信息条件下外场发动机涡轮叶片的寿命评估提供了一种可行的工程方法,可为民航发动机在翼寿命评估及送修方案的制定提供决策支持。