基于小波包和EMD的HHT时频分析方法在航空试验器轴承故障诊断中的应用

为适应高转速要求,航空试验器轴承通常选用陶瓷的球体和复合材料的保持架。这种轴承发热量小,同时保持架材料具有轻且脆的结构特点。轴承振动经过试验器传递到振动传感器后,常规的振动采集与温度监控都很难识别出有效的轴承故障信息,无法对轴承故障进行准确预判。针对这一问题,提出一种基于小波包、经验模态分解(EMD)和Hilbert-Huang变换(HHT)组合的轴承振动信号分析方法。首先,通过小波包对振动噪声的抑制作用,经由EMD方法,对非平稳信号进行平稳化处理;之后,通过HHT时频分析提取出轴承的故障频率。通过将仿真信号和航空试验器的高速工装轴承的故障试验信号进行对比分析,验证了该技术对提取该类轴承故障特征的有效性,可为轴承故障早期诊断方法的研究提供参考。     

航空发动机润滑油与橡胶的相容性考察

航空发动机润滑油与橡胶的相容性对航空发动机的安全可靠性运行具有至关重要的作用.为选用与国产航空发动机润滑油相匹配的密封橡胶提供参考和技术支持,对6种季戊四醇酯型航空发动机润滑油(含进口航空发动机润滑油与国产航空发动机润滑油)与8种橡胶的相容性进行了评价.通过测试橡胶的体积变化和质量变化,发现国产航空发动机润滑油与橡胶的...     

GTF发动机风扇驱动齿轮箱风阻功率损失研究

为研究风扇驱动齿轮箱风阻功率损失,基于齿轮风阻原始公式,阐明了油气比1∶34.25的通用风阻公式在风扇驱动齿轮箱中应用的局限性,除油气比外,内齿圈风阻计算公式需通过CFD仿真进行了修正;通过直接法测量GTF风扇驱动齿轮箱不同工况下的功率损失,结果表明：在轻载状态下齿轮箱总功率损失与转速成明显的指数关系,风阻损失占主导,理论值与实测值相差50 kW;不同转速相同扭矩状态下,修正理论功率损失和实测功率损失之间的差值由齿轮风阻引起,风扇驱动齿轮箱中拟合油气比约为1∶1.37;并给出齿轮箱风阻功率损失计算公式修正系数。     

CFRP层合板爆炸分离损伤模式研究

爆炸分离技术已发展成为航空发动机包容试验中复合材料叶片飞断控制的关键技术,为探究不同埋药槽深对碳纤维增强复合材料层合板爆炸分离损伤模式的影响,采用数值模拟和试验研究相结合的方法,研究层合板在爆炸作用下的损伤过程、加速度响应与动能变化趋势,分析了层合板爆炸分离的破坏模式和机理。结果表明：针对25 mm厚层合板,当两侧开槽深度为3 mm时,部分冲击波沿厚度方向形成压缩和拉伸波使纤维出现断裂损伤,部分反射拉伸波沿层间传播使层合板出现分层损伤,层合板未被切断;当两侧开槽深度增大到3.5 mm时,冲击波主要沿厚度方向形成压缩和拉伸波使纤维出现大面积断裂损伤,层合板被完整切断;爆炸产生的能量可以限制在局部范围内,传递给层合板的额外动能较小。该研究成果可为复合材料叶片的爆炸飞脱研究提供先验知识。     

航空发动机室内试车台推力测量及其溯源体系分析

航空发动机推力测量相关影响参数的准确获取是保障台架推力测试准确性的前提。本文通过梳理室内试车台架推力附加阻力气动修正方法中所用到的关键试验参数、航空发动机试验与推力测量相关的常见控制参数、测量工具以及溯源标准及要求,最终形成相对完整的溯源体系,为实际试车工况下发动机推力测量校准技术的研究提供了借鉴。     

民用航空发动机全生命周期全链路测量管理体系建设研究

为打破传统计量保障仅关注测量设备准确性而非测量结果可靠性的局限,构建了适用于民用航空 发动机全链路的测量过程控制管理体系。该体系以提升测量数据质量为目的,覆盖从部件设计到整机试验,从 适航取证到客户交付所涉及的全部产品测量过程。在测量过程设计阶段,根据测量需求及过程的关重程度,分 析测量能力,导出测量质量要求。在测量过程控制阶段,根据不确定度分析结果,锁定不确定度来源,利用测 量系统分析、控制图、测量能力审核等手段监控测量过程。在测量有效性验证阶段,结合科研阶段航空发动机 测量过程特点,建立同族测量过程归集,通过测量不确定度评定实现质量验证。该体系初期应用于厂内装配执 行过程“高压压气机转子装配”项目的测量分级、能力分析、过程监控、结果验证等,对实现包括试验验证、 生产制造等过程的全部相关方测量过程管理具有借鉴意义。     

数据采集系统在航空发动机试验管理中的应用

现代高质量的数据采集系统不仅满足于数据采集及性能处理等基本要求,还应具有数据管理功能。针对民用航空发动机试验测试多、试验科目多、单次运行时间长、涉及专业多等特点,结合试验全生命周期管理特征,分别从试验参数配置管理、试验过程管理及试验数据记录管理三个方面阐述了数据采集系统在试验管理中的实现方法与应用。减轻了试验准备期间及试验后处理的人工负担,数据采集系统的构型管理及试验过程事件的溯源更加清晰。     

粉末冶金FGH96镍基高温合金的蠕变-疲劳交互行为

对国产粉末冶金FGH96镍基高温合金在650℃总应变控制下进行了无保载疲劳试验以及最大拉/压应变保载蠕变-疲劳试验,研究了其失效寿命及失效模式,并与铸造GH4169镍基高温合金的失效寿命进行了对比。结果表明:保载的引入降低了FGH96高温合金的失效寿命,与最大拉应变保载相比,最大压应变保载时产生的蠕变损伤更大,失效寿命更短;FGH96高温合金的疲劳失效寿命基本上高于GH4169高温合金的,但是较高应变幅下(大于1.4%)的蠕变-疲劳失效寿命低于GH4169高温合金的,在较低应变幅下(小于1.4%)则相反;FGH96高温合金的疲劳断口和蠕变-疲劳断口均呈现出表面或近表面多裂纹源失效特征。     

提纯滤波轴心轨迹在齿轮箱故障识别中的应用

基于风扇驱动齿轮箱外啮合人字齿试验件试验时的现象,结合动力学分析及故障理论等知识,建立一套对轴心轨迹的提纯滤波方法。通过对比振动数据与提纯滤波轴心轨迹的变化趋势来判断故障类型,确定提纯后的轴心轨迹可以更早的发现问题,避免严重事故的发生。     

民用涡扇发动机总体多学科设计优化研究

为了在概念设计阶段充分考虑各学科间的耦合和平衡各指标间的冲突,以某型民用大涵道比涡扇发动机为研究对象,基于协同优化策略构建了发动机总体多学科设计优化平台,该平台集成了热力循环分析、尺寸/质量估算、轮挡燃油估算、污染物排放估算、整机噪声估算以及部件气动和结构强度分析等多个模块。采用非支配排序遗传算法进行了发动机总体方案多目标优化研究。计算结果表明：涵道比和涡轮进口温度对轮挡燃油和整机质量的影响较大,后两者在Pareto解中呈近似二次曲线式的分布规律。