检索结果-南通市图书馆

基于声信号的航空发动机风扇叶盘共振特征识别

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推进技术 2024年第7期45卷 250-259页

作者：何刘海齐成婧侯明吴桂娇刘飞春徐福健中国航发湖南动力机械研究所中国航空发动机集团航空发动机振动技术重点实验室湖南株洲412002

航空发动机风扇叶盘模态密集,激励源丰富,使得风扇叶片容易共振出现裂纹、掉块等故障。针对振动应力、叶尖振幅和传声器阵列等测试方法复杂、成本高、周期长等特点,在风扇进气管道口布置单个传声器测量进口声信号,并对声信号进行时频分... 详细信息

航空发动机风扇叶盘模态密集,激励源丰富,使得风扇叶片容易共振出现裂纹、掉块等故障。针对振动应力、叶尖振幅和传声器阵列等测试方法复杂、成本高、周期长等特点,在风扇进气管道口布置单个传声器测量进口声信号,并对声信号进行时频分析,能够清晰识别出风扇叶盘的同步、非同步共振特征,结合计算结果分析获得共振转速和固有频率,与叶尖振幅测量结果相比最大误差分别为0.22%和0.42%,验证了该结果的准确性,为航空发动机风扇叶片盘设计和故障诊断提供了简单、有效的监测手段。

关键词：风扇叶盘共振特征声信号叶尖振幅管道声模态

冷气流量比对三维涡轮导叶全气膜冷却效率的影响

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汽轮机技术 2024年第2期66卷 107-112页

作者：付仲议李益民黄琦朱惠人中国航空发动机集团有限公司湖南动力机械研究所株洲412002 中小型航空发动机叶轮机械湖南省重点实验室株洲412002 西北工业大学动力与能源学院西安710072

为了研究不同主流湍流度下冷气质量流量比对三维涡轮导叶全气膜冷却特性的影响,使用热色液晶测量了在主流湍流度为1%和15%,流量比为5.5%、8.4%和12.5%下三维涡轮导叶的全气膜冷却效率分布。结果表明:在不同的叶片区域和主流湍流度下,流... 详细信息

为了研究不同主流湍流度下冷气质量流量比对三维涡轮导叶全气膜冷却特性的影响,使用热色液晶测量了在主流湍流度为1%和15%,流量比为5.5%、8.4%和12.5%下三维涡轮导叶的全气膜冷却效率分布。结果表明:在不同的叶片区域和主流湍流度下,流量比对气膜冷却特性的影响规律也有所不同;在低主流湍流度下,冷却效率整体上随着流量比的增大而升高,但是在叶片的叶尖和吸力面中截面区域冷却效率在大流量比下降低,且叶片吸力面中弦区域的冷气呈波纹状分布;高主流湍流度使冷气射流与主流之间的掺混更加剧烈,可以抑制吸力面的冷气脱离壁面且使其分布更加均匀,冷却效率随流量比增大而升高。

关键词：主流湍流度流量比涡轮导叶气膜冷却效率努赛尔数液晶

陶瓷基复合材料编织结构参数对气膜冷却效果影响研究

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推进技术 2024年

作者：朱爱玲李洋屠泽灿叶大海毛军逵常焜南京航空航天大学材料科学与技术学院中国航发湖南动力机械研究所中小型航空发动机叶轮机械湖南省重点实验室南京航空航天大学能源与动力学院

针对陶瓷基复合材料（CMC材料）在航空发动机高温部件中应用时的冷却需求，考虑到CMC材料内部非均质非均匀结构和热物性特征与均质金属材料的巨大差异，探究了CMC材料编织结构几何参数对气膜综合冷却效果的影响，研究中以三维五向编织CM... 详细信息

针对陶瓷基复合材料（CMC材料）在航空发动机高温部件中应用时的冷却需求，考虑到CMC材料内部非均质非均匀结构和热物性特征与均质金属材料的巨大差异，探究了CMC材料编织结构几何参数对气膜综合冷却效果的影响，研究中以三维五向编织CMC材料为例，建立了反映材料内部细观编织结构的平板气膜全尺寸计算模型，从细观纱线尺度引入各组分热物性参数，计算分析了不同编织角度和纤维束截面尺寸等几何特征参数对气膜综合冷效的影响规律。研究结果表明，纤维束由于导热系数相对较高成为平板内部的主要热量传输通道，编织角发生变化时纤维束方向也随之改变，进而影响材料内部热量传输通道及整体各向异性等效导热系数。本文计算工况下，在气膜孔下游0-10D（D为气膜孔直径）区域，编织角度为40°时气膜综合冷效相对较高；在远离气膜孔区域，气膜板的冷却效果随着编织角度的增大而减弱。纤维束截面尺寸的改变对气膜综合冷效的影响较小，但是随着纤维束截面尺寸的增加，平板内部温度更加均匀。

关键词：陶瓷基复合材料编织角度截面尺寸气膜冷却各向异性导热系数

双支点对转轴承腔两相流动及换热特性的数值研究

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推进技术 2024年第7期45卷 171-181页

作者：曹逸韬吕亚国朱泽韬李宛蓉刘振侠西北工业大学动力与能源学院陕西西安710129 中国航发湖南动力机械研究所湖南株洲412002 中小型航空发动机联合研究中心湖南株洲412002 北京动力机械研究所北京100074

为探究双支点对转轴承腔两相流动及换热特性,利用耦合的CLSVOF两相流方法开展数值研究,对比高低压轴同转、对转形式下的轴承腔流动及换热特征,重点探讨对转条件下,高低压轴转速及双侧供油流量对轴承腔壁面油气分布特征与换热特性的影响... 详细信息

为探究双支点对转轴承腔两相流动及换热特性,利用耦合的CLSVOF两相流方法开展数值研究,对比高低压轴同转、对转形式下的轴承腔流动及换热特征,重点探讨对转条件下,高低压轴转速及双侧供油流量对轴承腔壁面油气分布特征与换热特性的影响。结果表明:不同转向下轴承腔壁面油膜形成过程类似,滑油在壁面以油滴、油矢、油带形式分布;同转形式下壁面流线旋向相同,对转形式下壁面流线旋向则相反,对转提高了轴承腔壁面剪切力及湍流强度,平均换热系数相对提升了16.47%;对转转速越大或转速比越高时,壁面滑油体积分数增大而油膜厚度降低,油膜流速平均增加72.95%,双侧供油量或供油流量比越大时,壁面滑油体积分数与油膜厚度均上升,油膜流速平均增加31.02%;增加转速与供油流量均可提高壁面热流密度,增大换热系数,采用双支点对转形式布局能够一定程度提高轴承腔换热性能,有利于保障发动机的安全可靠运转。

关键词：双支点轴承腔对转两相流动及换热换热系数 CLSVOF方法

激光冲击强化对外物损伤叶片前缘的疲劳强度影响研究

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推进技术 2024年第4期45卷 201-209页

作者：陆炜鑫胡殿印鄢林毛建兴郭小军单晓明张永康王荣桥北京航空航天大学航空发动机研究院北京100191 北京航空航天大学航空发动机结构强度北京市重点实验室北京100191 中小型航空发动机联合研究中心北京100191 北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191 中国航发湖南动力机械研究所湖南株洲412002 广东工业大学机电工程学院广东广州510006

为研究激光冲击强化对某型离心叶轮外物损伤后疲劳强度的影响,设计了反映真实叶片前缘部位的特征模拟件,并结合空气炮法模拟外物损伤,对比有/无激光冲击强化模拟件的高周疲劳试验结果,发现经激光冲击强化处理后,模拟件的疲劳强度提高约... 详细信息

为研究激光冲击强化对某型离心叶轮外物损伤后疲劳强度的影响,设计了反映真实叶片前缘部位的特征模拟件,并结合空气炮法模拟外物损伤,对比有/无激光冲击强化模拟件的高周疲劳试验结果,发现经激光冲击强化处理后,模拟件的疲劳强度提高约37%。同时,开展了激光冲击强化以及外物损伤后的残余应力/应变场数值仿真,结合Kitagawa-Takahashi(K-T)图法建立了考虑外物损伤与激光冲击强化的疲劳强度预测方法,与试验结果相比平均误差为7.3%,验证了方法的有效性。

关键词：离心叶轮叶片前缘外物损伤激光冲击强化疲劳强度 K-T图法

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非轴对称端壁造型对叶栅性能影响研究

航空精密制造技术 2024年第3期60卷 28-31页

作者：赵伟光中国航发湖南动力机械研究所中小型航空发动机叶轮机械湖南省重点实验室株洲412002

本文研究了一种非轴对称端壁参数化造型方法,基于该参数化造型方法构建了自动优化设计平台,并将其应用于压气机叶栅的端壁优化,对其优化结果与原型进行了对比分析,详细探讨了端壁造型对叶栅性能的影响。研究表明:非轴对称端壁通过抑制... 详细信息

本文研究了一种非轴对称端壁参数化造型方法,基于该参数化造型方法构建了自动优化设计平台,并将其应用于压气机叶栅的端壁优化,对其优化结果与原型进行了对比分析,详细探讨了端壁造型对叶栅性能的影响。研究表明:非轴对称端壁通过抑制角区分离,显著提升了压气机叶栅的气动性能。在设计状态下,优化后的非轴对称端壁对内部流动的影响主要集中在叶栅30%展高以下。与常规的叶栅相比,在-4°~6°攻角范围内非轴对称端壁使得叶栅总压损失降低23%~27%,静压升系数提高16.5%~18.4%。

关键词：压气机叶栅端壁参数化角区分离性能提升

基于故障树的向心叶轮低循环疲劳试验破裂故障分析

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现代机械 2024年第3期 94-98页

作者：杨玲于晶张勇薛君张琴中国航发湖南动力机械研究所湖南株洲412002 中小型航空发动机叶轮机械湖南省重点实验室湖南株洲412002

基于故障树法针对某辅助动力装置向心叶轮低循环疲劳试验时轮盘破裂故障进行了详细的分析,从设计、制造和试验等方面进行分析,找到了向心叶轮破裂的原因,并提出了改进方案。通过建立有限元模型计算分析,降低向心叶轮应力水平,并通过低... 详细信息

基于故障树法针对某辅助动力装置向心叶轮低循环疲劳试验时轮盘破裂故障进行了详细的分析,从设计、制造和试验等方面进行分析,找到了向心叶轮破裂的原因,并提出了改进方案。通过建立有限元模型计算分析,降低向心叶轮应力水平,并通过低循环疲劳试验验证,验证了措施的有效性。

关键词：辅助动力装置向心叶轮破裂分析

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传动系统用TC4钛合金的缺陷容限性能

航空材料学报 2024年第2期44卷 169-175页

作者：陈新赵勇铭赵春玲叶序彬许巍何玉怀中国航发北京航空材料研究院北京100095 中国航空发动机集团材料检测与评价重点实验室北京100095 航空材料检测与评价北京市重点实验室北京100095 中国航发湖南动力机械研究所湖南株洲412002

航空材料的缺陷容限性能是航空产品结构设计的重要依据。以直升机传动系统用TC4钛合金作为对象,开展材料冲击和划痕两种预损伤条件下的缺陷容限性能研究。选取缺陷容限设计典型缺陷尺寸参数制备疲劳试样并开展高周疲劳S-N曲线测试,结果... 详细信息

航空材料的缺陷容限性能是航空产品结构设计的重要依据。以直升机传动系统用TC4钛合金作为对象,开展材料冲击和划痕两种预损伤条件下的缺陷容限性能研究。选取缺陷容限设计典型缺陷尺寸参数制备疲劳试样并开展高周疲劳S-N曲线测试,结果表明:缺陷显著降低TC4钛合金的疲劳极限值,在相同缺陷深度条件下,划痕缺陷的缺陷影响系数Kflaw值为2.29,显著高于冲击坑缺陷的Kflaw值1.75。通过对典型试件断口进行分析,获得划痕和冲击坑缺陷疲劳裂纹萌生和扩展规律。其中划痕缺陷失效以多源特征为主,萌生于划痕缺口根部;而冲击坑缺陷疲劳裂纹萌生特征随疲劳加载应力变化,高应力下呈现多源特征,裂纹萌生于缺口表面,低应力下裂纹萌生于缺口次表面位置。

关键词：钛合金缺陷容限划痕冲击坑疲劳

PSO-VMD结合Teager包络谱的滚动轴承故障诊断方法

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湖南科技大学学报（自然科学版） 2024年第1期39卷 53-59页

作者：边杰陈亚农梅庆卢艳辉中国航发湖南动力机械研究所湖南株洲412002 中国航空发动机集团航空发动机振动技术重点实验室湖南株洲412002 中国航发商用航空发动机有限责任公司上海200241

为了解决VMD方法在处理非平稳信号时,人为确定输入参数会影响模态分解精度的问题,提出一种基于PSO算法优化VMD输入参数的PSO-VMD方法,用于滚动轴承故障信号的模态分解,并使用Teager能量算子(TEO)对模态分解结果进一步计算,得到各模态分... 详细信息

为了解决VMD方法在处理非平稳信号时,人为确定输入参数会影响模态分解精度的问题,提出一种基于PSO算法优化VMD输入参数的PSO-VMD方法,用于滚动轴承故障信号的模态分解,并使用Teager能量算子(TEO)对模态分解结果进一步计算,得到各模态分量的Teager包络谱.通过滚动轴承内环单点故障、外环单点故障和滚子单点故障实测振动故障信号的模态分解与故障诊断,验证PSO-VMD方法的有效性和实用性.

关键词： VMD PSO 滚动轴承故障诊断 Teager包络谱