模糊綜合評(píng)判的航空發(fā)動(dòng)機(jī)排故流程設(shè)計(jì)方法

為準(zhǔn)確查找航空發(fā)動(dòng)機(jī)滑油滲漏原因，研究模糊故障樹理論在飛機(jī)故障診斷方面的應(yīng)用；以cfm56－7b發(fā)動(dòng)機(jī)滑油系統(tǒng)為研究對(duì)象，將故障樹理論應(yīng)用于滑油系統(tǒng)滲漏故障診斷中，采用下行法求解最小割集得到故障誘因最小事件；根據(jù)滑油故障發(fā)生概率具有模糊和不確定性特點(diǎn)，結(jié)合delphi專家調(diào)查采用模糊數(shù)學(xué)理論進(jìn)行定量分析，確定故障誘因事件風(fēng)險(xiǎn)重要度排序；從cfm56－7b滑油滲漏故障原因重要度排序可知，故障誘因依次為后收油池供油口蓋封嚴(yán)損壞（x1）、后收油池滑油回油管接頭處裂紋（x2）、發(fā)動(dòng)機(jī)使用mjo291滑油后導(dǎo)致密封材料損壞（x8）等，維修時(shí)應(yīng)注意；維修單位故障記錄驗(yàn)證了方法的有效性，可為準(zhǔn)確和快速診斷和排除滑油滲漏故障提供參考。

針對(duì)航空單級(jí)增壓泵在發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速下供油壓力不足的問(wèn)題,給出了一種采用徑向串聯(lián)方式的兩級(jí)旋渦組合泵設(shè)計(jì)方法。該方法首先使用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法對(duì)旋渦組合泵進(jìn)行初步結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)。其次通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬方法反復(fù)迭代優(yōu)化出旋渦組合泵的最終結(jié)構(gòu)參數(shù)。最后采用二次多項(xiàng)式擬合對(duì)兩級(jí)旋渦組合泵的流量-揚(yáng)程性能進(jìn)行了預(yù)測(cè)。仿真結(jié)果表明:所設(shè)計(jì)的兩級(jí)旋渦組合泵滿足設(shè)計(jì)要求,達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)指標(biāo)。

收稿日期:2005206220 基金項(xiàng)目:教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才計(jì)劃項(xiàng)目(ncet20420281);國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(2002aa414420)? 作者簡(jiǎn)介:王成恩(1964-),男,黑龍江雞西人,東北大學(xué)教授,博士生導(dǎo)師? 第27卷第5期 2006年5月 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版) journalofnortheasternuniversity(naturalscience) vol127,no.5 may2006 文章編號(hào):100523026(2006)0520485204 航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪設(shè)計(jì)集成技術(shù) 王成恩,劉　震 (東北大學(xué)教育部暨遼寧省流程工業(yè)綜合自動(dòng)化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,遼寧沈陽(yáng)　110004) 摘　　　要:航空發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)需要大量的計(jì)算軟件

航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修是一個(gè)具有高動(dòng)態(tài)性和高復(fù)雜度的商業(yè)領(lǐng)域。本文采用多agent方法對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修進(jìn)行調(diào)度仿真。本系統(tǒng)可對(duì)等待維修的飛機(jī)數(shù)量、周轉(zhuǎn)時(shí)間和維修生產(chǎn)線利用率等關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行分析,從而為航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修提供可靠的決策支持。同時(shí),本系統(tǒng)以動(dòng)態(tài)腳本的方式支持多種發(fā)動(dòng)機(jī)可靠度估計(jì)算法,增加系統(tǒng)的可擴(kuò)展度。最后,通過(guò)多個(gè)案例驗(yàn)證本系統(tǒng)的有效性。

為了航空發(fā)動(dòng)機(jī)安全可靠地運(yùn)行,需要對(duì)其進(jìn)行故障監(jiān)控,及時(shí)消除故障;探討了嵌入式操作系統(tǒng)的移植,并應(yīng)用到航空發(fā)動(dòng)機(jī)故障監(jiān)控上;利用小波分析方法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)故障信號(hào)特征的提取?；谛〔ㄈピ朐?通過(guò)選取適當(dāng)?shù)男〔ê瘮?shù),對(duì)故障信號(hào)進(jìn)行分析和處理。通過(guò)對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)喘振故障實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)的分析,表明該模塊可以監(jiān)控喘振故障的發(fā)生。經(jīng)過(guò)多組喘振故障數(shù)據(jù)試驗(yàn)證明試驗(yàn)結(jié)果滿意,對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)喘振故障的實(shí)時(shí)監(jiān)控有重要意義,具有良好的應(yīng)用前景。

在某型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)全流程參數(shù)測(cè)量的基礎(chǔ)上,以vc++軟件為開發(fā)平臺(tái),利用access數(shù)據(jù)庫(kù)管理工具,采用對(duì)話框文檔模式,開發(fā)了航空發(fā)動(dòng)機(jī)全流程參數(shù)測(cè)量數(shù)據(jù)處理平臺(tái)。該系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)輸入、性能參數(shù)計(jì)算、測(cè)點(diǎn)位置計(jì)算及溫度場(chǎng)可視化等功能模塊。相比過(guò)去的數(shù)據(jù)處理方法,該平臺(tái)操作簡(jiǎn)便、界面友好、實(shí)用性強(qiáng)、工作效率高,為發(fā)動(dòng)機(jī)全流程參數(shù)測(cè)量提供了非常實(shí)用簡(jiǎn)便的數(shù)據(jù)處理分析工具。

隨著我國(guó)航空航天技術(shù)的不斷發(fā)展和提升,我國(guó)在航空航天的相關(guān)技術(shù)上有了非常大的突破.在航空航天生產(chǎn)加工技術(shù)中,尤其是大型薄壁部件的加工過(guò)程中,化學(xué)銑特種加工技術(shù)就被廣泛的應(yīng)用和推廣,化學(xué)銑技術(shù)雖然在我國(guó)的航空航天加工制作過(guò)程中廣泛應(yīng)用,但是這項(xiàng)加工技術(shù)還沒(méi)有完全成熟.因此需要我們?cè)趯?shí)際的工作中給予不斷的完善和升級(jí).

隨著我國(guó)航空航天技術(shù)的不斷發(fā)展和提升,我國(guó)在航空航天的相關(guān)技術(shù)上有了非常大的突破.在航空航天生產(chǎn)加工技術(shù)中,尤其是大型薄壁部件的加工過(guò)程中,化學(xué)銑特種加工技術(shù)就被廣泛的應(yīng)用和推廣,化學(xué)銑技術(shù)雖然在我國(guó)的航空航天加工制作過(guò)程中廣泛應(yīng)用,但是這項(xiàng)加工技術(shù)還沒(méi)有完全成熟.因此需要我們?cè)趯?shí)際的工作中給予不斷的完善和升級(jí).

空氣流量是航空發(fā)動(dòng)機(jī)重要的控制參數(shù),利用進(jìn)氣道測(cè)量耙獲得發(fā)動(dòng)機(jī)空氣流量是目前國(guó)內(nèi)外常用的方法之一。本文首先對(duì)進(jìn)氣道測(cè)量耙系統(tǒng)進(jìn)行了分析和研究,建立了發(fā)動(dòng)機(jī)空氣流量與附面層位移厚度的數(shù)學(xué)模型及空氣流量的誤差數(shù)學(xué)模型;然后對(duì)空氣流量測(cè)量誤差的主要來(lái)源進(jìn)行了分析研究;最后,在某型發(fā)動(dòng)機(jī)的飛行試驗(yàn)中運(yùn)用了本文的測(cè)量與計(jì)算方法。試驗(yàn)結(jié)果表明:本文提出的航空發(fā)動(dòng)機(jī)空氣流量測(cè)量與計(jì)算方法能較準(zhǔn)確地獲得空氣流量值,具有很好的工程應(yīng)用前景。

文章簡(jiǎn)要介紹了現(xiàn)階段航空發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試車的一般概念,試車臺(tái)架結(jié)構(gòu),試車類型。并詳細(xì)敘述了航空發(fā)動(dòng)機(jī)地面整機(jī)試車工藝流程。希望能夠?qū)ο嚓P(guān)工作提供參考。

為了提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)管路的建模質(zhì)量和效率,提出了基于曲面特征和截面特征相結(jié)合的航空發(fā)動(dòng)機(jī)管路反求建模系統(tǒng)框架。并圍繞其中的多視數(shù)據(jù)配準(zhǔn)、數(shù)據(jù)分割、特征提取和管路特征建模等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入研究。實(shí)例表明:該系統(tǒng)可以穩(wěn)定、高效地實(shí)現(xiàn)對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)管路測(cè)量數(shù)據(jù)的反求建模。

復(fù)雜裝備如航空發(fā)動(dòng)機(jī)通常包含大量的對(duì)產(chǎn)品性能與可靠性有著重要影響的管線,管線敷設(shè)需要考慮空間限制與規(guī)則約束,手工敷設(shè)會(huì)導(dǎo)致反復(fù)修改且效率低下。提出一種基于工程規(guī)則的航空發(fā)動(dòng)機(jī)管線自動(dòng)敷設(shè)算法。該方法將航空發(fā)動(dòng)機(jī)布管問(wèn)題描述為求取滿足一定規(guī)則的掃掠圓運(yùn)動(dòng)軌跡問(wèn)題,采用柱坐標(biāo)系對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的回轉(zhuǎn)布管空間進(jìn)行描述,構(gòu)建軌道線框用于限定掃掠圓的運(yùn)動(dòng)軌跡。提出基于工程規(guī)則的布管算法引導(dǎo)掃掠圓接近目標(biāo),并提出障礙輪廓擴(kuò)張法使得掃掠圓繞過(guò)形狀復(fù)雜的管路附件。算法存儲(chǔ)空間小、搜索速度快,且不局限于柱面或錐面,因此更具一般性。通過(guò)若干航空發(fā)動(dòng)機(jī)管路敷設(shè)的數(shù)值算例,驗(yàn)證了算法的可行性與高效性。

對(duì)于某型航空發(fā)動(dòng)機(jī)導(dǎo)流環(huán),由于尺寸精度高、成形工藝新等原因,具有較大的加工難度。為提高產(chǎn)品的合格率,經(jīng)過(guò)反復(fù)的理論計(jì)算和試驗(yàn)加工,確定了成形工藝流程各環(huán)節(jié)工藝參數(shù)、工裝優(yōu)化參數(shù),并改進(jìn)了旋壓操作過(guò)程。結(jié)果表明,經(jīng)該工藝生產(chǎn)的零件,表面質(zhì)量好,成形精度高,生產(chǎn)效率得到了顯著提高。

基于知識(shí)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)集成技術(shù)

對(duì)于某型航空發(fā)動(dòng)機(jī)導(dǎo)流環(huán),由于尺寸精度高、成形工藝新等原因,具有較大的加工難度。為提高產(chǎn)品的合格率,經(jīng)過(guò)反復(fù)的理論計(jì)算和試驗(yàn)加工,確定了成形工藝流程各環(huán)節(jié)工藝參數(shù)、工裝優(yōu)化參數(shù),并改進(jìn)了旋壓操作過(guò)程。結(jié)果表明,經(jīng)該工藝生產(chǎn)的零件,表面質(zhì)量好,成形精度高,生產(chǎn)效率得到了顯著提高。

針對(duì)目前航空發(fā)動(dòng)機(jī)試車測(cè)試軟件只能適用于特定型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn),設(shè)計(jì)開發(fā)了航空發(fā)動(dòng)機(jī)通用試車測(cè)試軟件。通過(guò)建立通用試驗(yàn)?zāi)Ｐ蜑檐浖O(shè)計(jì)建起了基本框架,引入試驗(yàn)?zāi)０宓母拍?對(duì)每項(xiàng)試驗(yàn)建立特定的試驗(yàn)?zāi)０?因?yàn)樵囼?yàn)?zāi)０宥x的靈活性使軟件能夠適用于多種型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)和多樣化試驗(yàn)任務(wù)的要求。采用模塊化設(shè)計(jì)思想使得程序具備較強(qiáng)的可擴(kuò)展性和使用靈活性。實(shí)踐表明,該軟件工作穩(wěn)定,操作簡(jiǎn)單,能夠滿足試驗(yàn)技術(shù)要求。

對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程中的質(zhì)量控制方法進(jìn)行了分析和研究。提出了通過(guò)質(zhì)量控制方法細(xì)化來(lái)有效提高發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)水平的想法,并通過(guò)開發(fā)和應(yīng)用質(zhì)量管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)細(xì)化質(zhì)量過(guò)程控制的目的。該系統(tǒng)的使用提高了工作效率和產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量,驗(yàn)證了這一設(shè)想的有效性和可行性。

簡(jiǎn)要介紹了公差傳遞模型及求解方法,針對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)尺寸鏈設(shè)計(jì)特點(diǎn),詳細(xì)介紹了某型發(fā)動(dòng)機(jī)典型徑向跳動(dòng)、徑向及軸向間隙分析過(guò)程及結(jié)果。通過(guò)考慮尺寸公差、形位公差、周向定位三種不同維度比較對(duì)結(jié)果的影響,同時(shí)詳細(xì)分析了三種公差求解方法的應(yīng)用特點(diǎn)。

敘述了知識(shí)工程(kbe)的概念和關(guān)鍵技術(shù),介紹了kbe技術(shù)的開發(fā)工具和系統(tǒng)架構(gòu)方案,并以綜合應(yīng)用clips和ug/openapi進(jìn)行開發(fā)航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的設(shè)計(jì)系統(tǒng)為例,詳細(xì)論述了實(shí)現(xiàn)方法和過(guò)程。

為了提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)支架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)質(zhì)量,為發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作提供穩(wěn)固的支撐,就需要對(duì)支架結(jié)構(gòu)進(jìn)行拓?fù)湓O(shè)計(jì)分析,進(jìn)而不斷優(yōu)化支架結(jié)構(gòu)。本文對(duì)拓?fù)鋬?yōu)化理論進(jìn)行了一定的論述,在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步討論了發(fā)動(dòng)機(jī)支架的拓?fù)鋬?yōu)化,并對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了對(duì)比分析,進(jìn)而優(yōu)選最佳的設(shè)計(jì)方案,對(duì)于從事相關(guān)工作的技術(shù)人員具有一定的借鑒意義。

海軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)工作環(huán)境相當(dāng)惡劣,其熱端部件極易受到腐蝕,在渦輪葉片噴涂陶瓷涂層可以有效解決這一問(wèn)題。本文通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證的方法,分析了陶瓷涂層的抗高溫氧化、抗高溫?zé)岣g和抗熱震性能,以及介紹了陶瓷涂層在航空發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用及發(fā)展前景。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)信號(hào)包含了多種振源的振動(dòng)信號(hào)和大量的噪聲分量。通過(guò)對(duì)其進(jìn)行hilbert-huang變換,將復(fù)雜信號(hào)分解為代表不同物理意義的單分量固有模態(tài)函數(shù)(intrinsicmodefunctions,imf),然后對(duì)每一個(gè)imf子帶信號(hào)提取基于能量加權(quán)的廣義粗糙度特征實(shí)現(xiàn)對(duì)振動(dòng)信號(hào)的描述。最后將上述特征送入svm分類器進(jìn)行訓(xùn)練,根據(jù)分類器的輸出結(jié)果確定航空發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)和故障類型。通過(guò)對(duì)實(shí)測(cè)航空發(fā)動(dòng)機(jī)試車時(shí)得到的振動(dòng)信號(hào)的實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果表明,該算法可以有效地識(shí)別發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)故障。