航空发动机加工现场生产制造网络化协同系统

为解决航空发动机加工现场存在的物料管理手段缺乏、物料无法拉动、生产要素采集少、可视化手段少等问题,本文实现了一套面向航空发动机生产制造过程的网络化协同环境,对生产过程关键要素数据的采集、追踪、分析和处理,通过物料拉动配送系统、生产要素采集系统、可视化看板系统,实现物料线边拉动优化、数据展示端业务报表优化、生产关键要素信息采集、制造端数据集成等内容。     

航空发动机噪声地面反射效应计算方法

为了获得准确性更好、适用范围更广的航空发动机噪声地面反射效应计算方法,文章对不同地面声阻抗模型以及噪声干涉效应模型下的地面反射效应进行频率响应特征分析。与公开的试验数据进行对比,结果表明地面声阻抗模型是影响噪声地面反射效应的关键因素。当地面有效声阻抗的不确定性较大时,选择变量个数较少的地面声阻抗特征方程,可以获得准确性更高的噪声地面反射效应的预测结果。根据对比结果,文章提出了一种航空发动机噪声地面反射效应计算方法,为发动机噪声适航性预测程序的升级提供了优化思路。     

一种滚动轴承早期故障预警技术及试验验证

针对滚动轴承运行状态在线监测,提出一种新的滚动轴承早期故障预警技术。首先,通过二进离散小波分解提取共振频带;然后,通过自相关分析抑制频带信号中的非周期性成分并进一步提升信噪比;最后,基于小波包络频谱构造一个新的特征量,通过该特征量的变化趋势来反映轴承的健康状态。将新方法应用于滚动轴承在线监测,分别对三组滚动轴承的全寿命试验数据进行分析,结果表明,提出的在线监测技术相较于传统有效值监测更为敏感,能够更早地发现滚动轴承早期微弱故障,实现故障的早期预警及定位。     

热模态试验系统高温振动校准测试装置设计

针对平板式热模态试验系统用激光测振系统原位校准需求,开展试验系统高温环境振动加速度幅值原位校准测试方法研究。基于振动标准法校准技术提供标准振动加速度幅值信号,研建能够将常温下振动信号传递到高温环境的陶瓷传递杆,研制能够有效隔绝高温对标准振动信号影响的隔热装置,组建高温环境加速度幅值原位校准测试装置。通过对陶瓷传递杆的热变形分析,以及陶瓷传递杆传递系数的标定,确保校准测试装置满足校准要求,扩展不确定度优于3%。利用装置对平板式热模态试验系统开展原位校准测试试验,结果表明,该装置可以实现对平板式热模态试验系统高温环境振动加速度幅值测量的量值溯源,保障试验数据的准确可靠。     

航空发动机转子组件电子束焊变形预测

航空商用发动机组件尺寸精度要求较高,且组件焊接后盘心位置不能进行机械加工,因此采用数值模拟的方法对转子组件进行焊接变形预测. 试验将基于热弹塑性理论计算提取固有应变数值;通过理论计算得到GH4169合金电子束焊缝的固有应变值,分析焊接工艺参数对焊缝固有应变的影响规律;建立结构件模型,分析焊接工艺、焊接顺序及工装条件下组件焊接变形. 结果表明,相比于第一,第二和第三级盘,第四级盘心轴向变形最大,且通过增大扫描速度和改变约束方式的方法可以有效减小焊接变形,从而完成对转子组件焊接变形进行预测和控制.     

无损检测助推民用航空动力——记中国航发上海商用航空发动机制造有限责任公司无损检测年度进展

2020年对于中国航发上海商用航空发动机制造有限责任公司(简称中国航发商发制造)无损检测团队是非凡而又难忘的一年,面对疫情的严峻考验,团队努力战胜各种风险挑战,脚踏实地,不断完善自身能力,高质量高效率地推进航空发动机自主研发建设.     

动力涡轮转子瞬态高速动平衡方法研究

推导了基于瞬态加速启动响应信息的高速柔性转子瞬态动平衡方法,对涡轴发动机动力涡轮转子进行了仿真平衡。为考察在转速扰动、噪声等因素干扰下方法的鲁棒性,分别对2种情况下的平衡精度进行了系统的研究。研究结果表明,所建立的瞬态动平衡方法能对动力涡轮转子进行很好的平衡。扰动因素对平衡效率有一定的影响,会导致等效不平衡量识别精度下降,但整体仍具有很好的鲁棒性,可适用于大多数情况下的工程转子动平衡。     

压气机性能试验稳态数据录取方法探讨

本文针对压气机试验中状态稳定的判定方法与稳态数据录取的采样时间进行研究,并以某高压压气机试验为例,对不同录取方法获取的试验数据进行对比分析。结果表明,等熵效率可作为压气机试验状态稳定的表征参数,通过实时效率判定是否具备稳态数据采集条件可以保证试验数据的质量;压气机总性能参数测量不确定度分量中,测量设备误差导致的系统不确定度占主导,在压气机状态稳定后采集10秒取平均值作为测量结果,可以有效降低随机标准不确定度。     

面向场景的航空发动机基于模型的系统工程设计

在分析当前主流基于模型系统工程(MBSE)设计方法的基础上,针对商用航空发动机研制的复杂性及其系统设计中需求分析与物理模型交互难的问题,提出一种面向航空发动机全生命周期运行场景的MBSE设计方法.结合商用航空发动机设计研发特点,构建了一套面向全生命周期运行场景的MBSE设计流程,基于发动机全生命周期运营阶段、内外部环境、状态模式3个维度组合的场景全面捕获系统需求;基于可扩展标记语言的数据交换格式,对SysML模型和Modelica模型转换技术进行研究,实现了从需求模型到物理性能模型的转换,从而支撑基于同一架构开展系统功能和性能设计,进而建立面向商用航空发动机运行场景的一体化多学科仿真环境,实现对商用航空发动机研制需求的闭环验证.以某型号大涵道比涡扇航空发动机的地面起动场景为例,验证了所提方法和技术的可行性与有效性.