航空发动机推力销水平推力校准试验技术研究

为了得到航空发动机推力与推力销应变输出之间的线性关系,利用自行研制的载荷标定试验设备,对推力销的推力进行了校准试验.分别利用剪力应变桥和弯矩应变桥的改装测试方式,通过施加不同的水平推力对推力销的应变输出进行测量,得到推力销应变计输出与载荷的关系,即可得到载荷标定方程.通过数据处理与线性拟合的结果表明,两种应变测量方法均具有良好的线性度和重复性,均可用于航空发动机车台试验的推力测量.     

航空发动机推力销载荷计算及应变分析

介绍了两种推力销应变桥路,来测量航空发动机推力;根据发动机推力销的实际承力形式,推导出推力销载荷分布公式;利用 ANSYS 对推力销有限元模型进行了载荷仿真,并分析了推力销所承受的推力与应变之间的关系。通过对剪力应变桥和弯矩应变桥对比分析发现,剪力桥和弯矩桥都与推力呈线性关系;从应变数值大小来看两种桥路均具有工程实用性,但从误差分析来看弯矩桥更具操作性。这些结论为后期开展推力销载荷标定试验提供了理论参考。     

基于推力销应变计改装的发动机推力测量方案与推力销校准试验研究

以发动机推力测量为目标需求,基于发动机推力销在飞机上的布局形式及安装状态,分析其受力状况,对于三点布局的发动机安装状态而言,左右两侧推力销各承受发动机50%的推力。在此基础上通过建模仿真得到不同类型作用力(推力重力)对不同位置切向应变的影响规律。在推力销上进行应变计改装组成推力测量电桥,并通过与推力校准试验结果对比分析,验证仿真计算的准确性,说明在推力销上进行应变计改装进行推力测量方法的可行性。     

航空发动机试车台推力测量系统的校准

推力是航空发动机的重要设计指标,推力测量是发动机车台试验的重要测试项目。车台试验中为了准确的获得发动机推力,必须进行测量系统的校准。本文从台架静态校准和动态校准两个方面,分析了发动机台架推力测量系统的校准方法,指出中心校准和动态校准的方法有效的消除测量误差,提高测试精度。     

薄壁壳体结构与实心杆件受剪力作用下应力差别分析

在实施涡桨发动机拉力直接测量时,需对发动机安装节支座进行应变计改装与分析,发现该支座剪切应变的分布形式与实心拉杆(推力销)的分布形式差距较大,分析原因可能是由于两者的结构形式不同所造成的。基于材料力学知识对安装节支座及推力销进行力学简化,将安装节支座简化为薄壁壳体结构,将推力销简化为实心杆件。推导得到两种结构在受到剪力作用时的剪切应变分布形式及特点。并对安装节支座进行数值仿真计算,在此基础上进行了应变计改装方案设计,为后续在薄壁壳体上进行应变计改装工作提供理论依据及指导。     

小空间组合喷管推力测量系统不确定度评定研究

针对组合喷管推力测量系统的测量不确定度评定问题,对组合喷管推力的测量原理进行了介绍,对传感器测力面的位置和推力的修正系数进行了试验标定,对推力测量系统的不确定度来源进行了分析。利用A类不确定度分量和B类不确定度分量对推力测量系统的测量不确定度进行了评定,采用贝塞尔法对每个通道的A类不确定度分量进行了计算,对推力测量系统各个环节引入的B类不确定度分量进行了计算。研究结果表明,每个通道的B类不确定度分量接近,每个通道合成标准不确定度和扩展不确定度的大小主要由A类不确定度分量决定,A类不确定度分量与喷管的尺寸和内部结构有关。     

涡轮增压器推力轴承轴向载荷变化规律研探究

在发动机运行工况变化过程中,涡轮增压器推力轴承轴向载荷也随之发生连续变化.本文通过实际发动机台架试验测试,采用理论数值计算分析涡轮增压器推力轴承轴向载荷随发动机工况的变化规律,以探究实际发动机运行过程推力轴承因轴向载荷过大导致推力轴承异常磨损的风险工况.     

某卫星液体火箭发动机推力偏心测试技术研究

卫星火箭发动机推力矢量测试,是一项高新技术火箭测试技术.根据某卫星液体火箭发动机推力矢量的特点和测量要求,阐述了待测推力矢量参数的定义,然后对转台测试原理和计算方法进行了简单的介绍.     

推力轴承模型试验件承载能力的实验

将一透平机械中的中型推力轴承通过相似模型化得到模型试验小型轴承,对其承载能力进行了实验,得到了轴瓦的进、出油温度和支点处的油膜厚度。实验表明,可用支点处的油膜厚度来代替最小油膜厚度的测量,为工程实际提供了一种新的测量思路     

机械自紧工艺控制参量的实验研究

机械自紧技术在超高压容器和身管制造过程中得到广泛采用,但国内尚无完整的设计方法和工艺规范。采用实验方法来研究机械自紧问题,设计了自紧冲头,搭建由液压泵站提供动力的机械自紧实验装置,建立应变、冲头行程及推力测量系统。对厚壁圆筒试件进行机械自紧实验后,获得了冲头挤进过程中推力的变化数据,结合实验结果和经验公式归纳了机械自紧冲头推力计算公式,得到的推力与实验测量值的误差在±10%以内。测量了机械自紧过程中的重要工艺控制参量外表面应变、残余应变和冲头位移-外表面应变曲线。机械自紧后进行稳定化、机械加工对再屈服压力影响的实验。     

涡桨发动机排气推力计算研究

涡轮螺旋桨发动机总推力中,排气推力是重要的组成部分。通过对自由涡轮涡桨发动机的循环分析,得出涡桨发动机的总推力、单位推力、总效率、热效率等。在飞行试验中,可以通过测量涡轮后截面和尾喷管出口截面参数的方法,建模计算得到涡桨发动机排气推力。和某仿真计算程序结果进行对比,流量和排气推力的相对误差不超过2%,计算结果接近,这从侧面验证了计算方法的正确性。     

磨光法在固体火箭发动机推力信号处理中的应用

火箭发动机起爆后产生的推力是火箭类武器的关键参数,在火箭发动机研制和生产中需要测试。传统的数据处理方法由于采用人工判读,存在自动化程度低、测量误差大等缺点。依据GJB770-2005标准中固体火箭发动机静止实验法的有关规定,提出了一种推力曲线磨光算法,对推力离散数据进行曲线拟合,保证了求取曲线关键点的精度。经过对实测的数据进行仿真实验,证明设计的算法结果准确,一致性好,能够满足固体火箭发动机推力测量的需要。     

三峡电站700MW机组推力轴承状态监视系统

在三峡电站ALSTOM机组推力油槽上设置油品在线监测系统,与现有的推力瓦受力测量系统及推力瓦油膜厚度实时监测系统组成了一套推力轴承状态监视系统。该系统可实时监测润滑油液状态、推力瓦油膜厚度、推力瓦受力状况、有功功率和转速,实现推力轴承多参数状态监测信息的融合,为保障水轮机组的运行安全提供了科学依据。     

基于Simufact Welding的某型号发动机推力架焊接分析

推力架是固体火箭发动机主推力的传力结构件,一般采用电弧焊接的方式将各组件连接成型,焊接性能的好坏直接影响发动机的正确定位、主推力测量精度及推力架的使用寿命。利用Simufact Welding软件模拟方法,对推力架组件焊接过程的温度、变形和应力进行分析。结果表明:热源到时焊缝部位发生瞬态变形,且焊缝区域的温度梯度较大,焊缝处冷却后的残余应力大于Q235钢的屈服强度。     

采用模糊控制的推力测量系统自动校验装置

介绍了一种新型的采用步进电机作为推力加载执行部件发动机测试台推力自动校验装置.阐述了该系统的结构、工作原理和软硬件设计方法.在分析影响推力加载精度和稳定性的因素基础上,采用了一种适于在PLC上实现的变尺度因子间歇式模糊控制方法,实现了快速和精确加载.试验数据表明,该装置在测量和加载控制方面都具有很好的性能.     

航空发动机试车台推力校准系统

介绍了发动机试车台推力校准系统的组成和校准方法、液压推力自动校准的工作原理,分析了试车台推力校准的滞后和不可重复性及推力测试中的误差分类、来源等。     

推力轴承支承方式及间隙影响研究

研究了推力轴承支承方式及油膜间隙对推力轴承性能的影响,利用Newton-Raphson法编制差分计算程序,求得了推力轴承Reynolds方程和二维能量方程的数值解,得到了不同支撑方式下瓦块的油膜厚度、压力分布和温度分布。计算结果表明,点支承扇形瓦推力轴承的热力学性能要好于线支承扇形瓦推力轴承,同时支承处的油膜厚度对瓦块的承载能力影响很大。可以通过控制每个瓦块支承处的油膜厚度,避免推力轴承内部偏载的发生,降低推力瓦块的最大温升。     

基于平行四边形机构的推力器推力测量研究

推力的精确测量在卫星姿态控制、引力波探测等领域均有重要应用,已经成为限制推力器技术发展的关键问题。国内外开展了很多推力测量相关的研究,但仍难以兼顾重负载和高精度。本文针对小推重比推力器推力测量困难的问题,提出了一种基于平行四边形机构的测量方法,并搭建了一套推力测量装置,其具有承载能力强、精度高、稳定性好的优点。其中平行四边形机构既作为推力器承载部件,又作为将推力转化为单自由度线性位移的弹性元件。微小位移由激光干涉仪测量,后基于胡克定律计算得到待测力值。设计了合理的机构参数,并对机构进行了力学仿真分析,理论承载能力达140kg。利用电磁力测试了装置的力学响应,实验结果表明,在2.5 kg的实际承重下,测量系统可分辨的最小力值为17.2μN,量程为17.2～2 789.9μN,相对不确定度为1.26%。该方法适用于推力器推力的测量,对推力器技术的发展具有重要意义。     

推力滑动轴承瓦块倾角的数值研究

将推力滑动轴承瓦块的运动模型简化为一矩形斜面 ,通过对二维Reynolds方程进行离散化数值求解 ,研究了瓦块倾斜角和瓦块最小油膜厚度对推力滑动轴承性能的影响 ,得出了最佳的推力瓦块倾斜角和最佳的最小油膜厚度值     

大推力氢氧发动机铜合金内壁数控加工技术

新一代大推力氢氧发动机是重型运载火箭的基础,随着推力量级和结构参数的大幅提高,设计要求严,生产跨度大,需要开展系列技术攻关工作。本文梳理了国内外氢氧发动机的技术发展趋势以及推力室内壁材料的研究进展,基于大推力氢氧发动机内壁的结构特点与加工难点,提出了工艺及工装设计方案,通过切削试验研究,优化了加工参数,使产品满足了设计使用要求。该数控加工方案解决了大推力燃烧室内壁的制造瓶颈,为新一代运载火箭与氢氧发动机的研制提供了参考经验。