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W元素对单晶合金TLP扩散焊微观组织与性能的影响

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焊接学报 2024年第5期45卷 98-104页

作者：张永志王炜黄钲钦黄佳华中国航发商用航空发动机有限责任公司上海200240

为了研究W元素在单晶合金TLP扩散焊过程中的作用机制,采用两种自主设计的镍基钎料钎焊DD6单晶高温合金,分析了W元素对焊缝显微组织和高温性能的影响.结果表明,含W钎料在DD6钎焊时的等温凝固过程较缓慢,在1 220℃钎焊120 min后才可完成... 详细信息

为了研究W元素在单晶合金TLP扩散焊过程中的作用机制,采用两种自主设计的镍基钎料钎焊DD6单晶高温合金,分析了W元素对焊缝显微组织和高温性能的影响.结果表明,含W钎料在DD6钎焊时的等温凝固过程较缓慢,在1 220℃钎焊120 min后才可完成等温凝固,不含W钎料所形成的焊缝存在骨架状富Cr,Ni和W的化合物,而添加W元素后焊缝中主要存在块状W,Cr和Ni化合物,钎焊30 min后,不含W钎料所形成的焊缝性能较高,随着钎焊时间的延长,两种钎料的接头高温抗拉强度均明显提升,且含W钎料的提升速率高于不含W钎料,表明在焊缝完成等温凝固后,W元素对焊缝具有明显的强化作用.采用含W钎料的DD6单晶焊缝1 000℃的高温强度可达到639 MPa,约为母材强度指标的90%.

关键词：单晶高温合金 W元素钎焊显微组织高温性能

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航空发动机振动故障模式的量化方法研究

振动工程学报 2024年第3期37卷 528-538页

作者：马会防陈亚龙虞磊郎欣周怡中国航发商用航空发动机有限责任公司上海200241

为快速、高效地排除复杂系统的振动故障,本文提出了振动故障模式的量化方法,可基于量化结果进行振动故障模式的重点验证。分析了振动故障树的技术特点,指出其不适用于复杂系统的振动故障分析;从故障模式的发生概率、故障模式的可验证性... 详细信息

为快速、高效地排除复杂系统的振动故障,本文提出了振动故障模式的量化方法,可基于量化结果进行振动故障模式的重点验证。分析了振动故障树的技术特点,指出其不适用于复杂系统的振动故障分析;从故障模式的发生概率、故障模式的可验证性等维度对振动故障模式进行量化;结合某航空发动机核心机的振动故障,给出了振动故障模式量化方法的具体应用。实践证明振动故障模式的量化方法是可行、有效的,且具有较高的工程应用价值。

关键词：航空发动机故障模式量化

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基于骨架特性的压气机可调叶片模型特性修正

航空动力学报 2024年第7期39卷 196-204页

作者：李斌严红明李方刚曹传军杜辉中国航发商用航空发动机有限责任公司上海200241

基于骨架特性原理,建立压气机可调叶片(VSV)变几何性能模型.介绍了压气机骨架特性处理方法的优点和适用性.基于压气机骨架特性处理方法,开发一种VSV模型修正方法,通过调整流量系数、功系数和损失系数的比例修正系数,实现压气机特性随VS... 详细信息

基于骨架特性原理,建立压气机可调叶片(VSV)变几何性能模型.介绍了压气机骨架特性处理方法的优点和适用性.基于压气机骨架特性处理方法,开发一种VSV模型修正方法,通过调整流量系数、功系数和损失系数的比例修正系数,实现压气机特性随VSV任意角度变化的高精度建模.建立自动优化方法,提高执行效率,减少人工干预.同时,与某型压气机VSV联调试验结果进行对比,相对误差达到小于0.2%的水平,验证了修正方法的正确性和精度;选用比例系数修正特定骨架特性的修正方法,可推广至压气机特性的其他二次影响修正(如雷诺数效应).

关键词：压气机骨架特性可调叶片模型特性修正总体性能仿真

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多级高负荷轴流压气机喘振特征分析

推进技术 2024年第1期45卷 54-62页

作者：王进春曹传军中国航发商用航空发动机有限责任公司上海200241

针对某十级高负荷轴流压气机,在第一级和第九级机匣壁面上布置动态压力传感器,通过减小排气阀门开度的方式进行逼喘试验,获得了不同转速下多级高负荷轴流压气机喘振时的动态压力数据,采用时序、FFT结合滤波分析方法研究了多级高负荷轴... 详细信息

针对某十级高负荷轴流压气机,在第一级和第九级机匣壁面上布置动态压力传感器,通过减小排气阀门开度的方式进行逼喘试验,获得了不同转速下多级高负荷轴流压气机喘振时的动态压力数据,采用时序、FFT结合滤波分析方法研究了多级高负荷轴流压气机在不同转速下的喘振特征。结果表明:在高转速下,该压气机喘振模式为深度喘振,喘振引起的高温气体倒流使得入口总温瞬时升高约80 K,喘振由出口级的模态波扰动导致流动堵塞引起,模态波频率约为16%~20%转频,喘振时入口级工作于压升特性增长阶段而出口级工作于压升特性顶点位置;在低转速下,该压气机喘振模式为经典喘振,未发生气体倒流,喘振主要由尖脉冲扰动引起,压气机前后级工作于特性线的增长阶段。高转速喘振恢复阶段,伴随着明显的旋转失速和喘振特征,而低转速下在喘振的第一个周期内以喘振特征为主,之后喘振频率的幅值波动迅速减小,旋转失速频率的幅值逐渐增加并占主导。高转速下喘振恢复时间约4.1 s,而低转速下喘振恢复的时间为0.56 s。

关键词：轴流压气机喘振旋转失速流动失稳试验

免疫算法在卷烟企业EAM补货及智能物流方面的有效性研究

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包装工程 2024年第17期45卷 142-148页

作者：李明伟游勇许佩杨金初张明琰鲁瑞河南中烟工业有限责任公司郑州450004

目的改进某卷烟厂供销商的补货方案,实现智能物流,通过综合考虑生产供给线的工艺特点和反馈的补货需求信号,提出一种基于免疫算法的距离优化模型,以提高智能化物流效率和补货效率。方法通过将客户的需求订单进行分析及排序,将存在的问... 详细信息

目的改进某卷烟厂供销商的补货方案,实现智能物流,通过综合考虑生产供给线的工艺特点和反馈的补货需求信号,提出一种基于免疫算法的距离优化模型,以提高智能化物流效率和补货效率。方法通过将客户的需求订单进行分析及排序,将存在的问题通过建模转化为旅行商问题。利用免疫算法对该问题进行求解,并利用Matlab进行仿真计算。结果得到了平均适应值和最优适应值2条曲线收敛接近的结果。同时,将订单顺序进行最优排列,提高了智能物流的效率。结论基于免疫算法的距离优化模型切实有效,可用于改进卷烟厂供销商的补货方案。同时,能够优化订单需求排序,实现智能物流。该方案对于提高供销商的运营效率、满足客户需求具有积极意义。

关键词：卷烟厂免疫算法距离优化模型补货

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氢能源民用飞机技术路线与总体概念设计方法研究

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推进技术 2024年第3期45卷 53-59页

作者：张新榃于航彭俊毅朱文都张炯王曼杨志刚中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心北京102211

本文以实现民用飞机净零碳排放为目标,寻找可以在未来投入大规模应用的新能源动力形式。从能量密度、功率密度、减碳以及能源经济性等维度开展对比评估,结合通勤飞机、窄体干线、宽体客机等典型座级航程的各级别民机产品的能源动力系统... 详细信息

本文以实现民用飞机净零碳排放为目标,寻找可以在未来投入大规模应用的新能源动力形式。从能量密度、功率密度、减碳以及能源经济性等维度开展对比评估,结合通勤飞机、窄体干线、宽体客机等典型座级航程的各级别民机产品的能源动力系统的质量对比,本研究认为“氢能源+涡轮机”将是未来新能源民用飞机最具可行性的能源动力组合。建立了适用于氢能飞机的总体设计流程,针对窄体干线氢能客机开展总体设计,采用阻力分解方法估算气动效率,多种分类质量计算方法估算空重,经过设计迭代形成可行的氢能飞机总体参数和初步概念方案。分析结果表明,对于窄体干线级别民机,采用“氢能源+涡轮机”的动力架构使该级别飞机起飞质量比传统燃油飞机增加不到10%。考虑到未来10~20年氢能动力系统和机载氢燃料存储技术可预见的突破,氢能飞机是实现航空运输净零碳排放的非常具有潜力的解决方案。

关键词：净零碳排放氢能源储氢质量分数飞机总体设计能源动力架构

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商用飞机新能源动力发展路径分析与展望

推进技术 2024年第3期45卷 32-40页

作者：杨志刚王曼张志雄张炯王兆兵张亚伟张新榃中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心北京102211

围绕全球航空运输业碳减排背景,初步探讨了新能源商用飞机发展路径的问题,以期为我国未来商用飞机低碳化发展提供参考。分析世界航空产业碳减排形势,总结了欧美等商用飞机新能源发展现状与趋势;从可持续航空燃料(SAF)应用、混合动力推... 详细信息

围绕全球航空运输业碳减排背景,初步探讨了新能源商用飞机发展路径的问题,以期为我国未来商用飞机低碳化发展提供参考。分析世界航空产业碳减排形势,总结了欧美等商用飞机新能源发展现状与趋势;从可持续航空燃料(SAF)应用、混合动力推进技术、氢动力推进技术三个方向分析了新能源动力发展路径及相关探索工作;针对未来新能源商用飞机产品研究,提出了新能源动力及主要关键技术等需求;总结了商用飞机新能源产品发展方向和重点技术发展方向,提出了系统策划商用飞机减排体系等初步思考。

关键词：商用飞机可持续航空燃料混合动力氢动力发展路径综述

冲击载荷下法兰连接螺栓结构强度评估方法研究

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航空动力学报 2024年

作者：陈景阳李百洋中国航发商用发动机有限责任公司

本文针对冲击载荷下法兰连接螺栓结构强度评估方法研究开展研究。设计并加工动态力学性能材料试验件，通过试验获取螺栓材料动态力学行为模型；设计并加工断裂力学模型标定试验件，通过试验建立起考虑应力三轴度和罗德角的螺栓材料断裂... 详细信息

本文针对冲击载荷下法兰连接螺栓结构强度评估方法研究开展研究。设计并加工动态力学性能材料试验件，通过试验获取螺栓材料动态力学行为模型；设计并加工断裂力学模型标定试验件，通过试验建立起考虑应力三轴度和罗德角的螺栓材料断裂力学模型。基于有限元模拟计算，采用LS-DYNA软件建立叶片飞脱载荷下法兰连接螺栓结构强度评估方法。文中以考虑应变率强化效应的材料本构和考虑应力三轴度及罗德角参数的断裂力学模型作为输入，对发动机典型法兰连接螺栓结构强度开展强度评估。通过动态冲击试验验证该评估方法的有效性。通过试验结果表明文中提出的方法能较好的评估螺栓在冲击载荷下强度性能。并且相较于传统方法，文中所提出方法可以避免螺栓过于保守的选型设计，为发动机轻量化设计亦有一定参考意义。

关键词：冲击载荷法兰连接螺栓冲击试验验证强度评估方法

基于小样本量的航空发动机材料高低周复合疲劳P-S-N曲线优化方法

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材料工程 2024年第10期52卷 117-126页

作者：蔡培袁辉徐鹤鸣张屹尚侯乃先中国航发商用航空发动机有限责任公司先进技术研究部上海200241

航空发动机材料的高低周复合疲劳P-S-N曲线是评估转子部件寿命的重要依据。然而,P-S-N曲线的确定对实验时间和材料成本均有较高的要求。基于物理信息机器学习方法,提出了基于小样本量的高低周复合疲劳P-S-N曲线的优化处理方法。该方法... 详细信息

航空发动机材料的高低周复合疲劳P-S-N曲线是评估转子部件寿命的重要依据。然而,P-S-N曲线的确定对实验时间和材料成本均有较高的要求。基于物理信息机器学习方法,提出了基于小样本量的高低周复合疲劳P-S-N曲线的优化处理方法。该方法将等效寿命原理及寿命分布一致性判据通过损失函数引入极限学习机(ELM)模型,并考虑了上层输入变量和下层ELM模型参数的双层优化策略。随后通过应用疲劳实验数据,对比分析该方法与数据驱动机器学习方法以及传统P-S-N曲线拟合方法进行。结果表明:该方法不仅有效地解决了拟合过程中应力水平与高低周复合疲劳寿命标准差不呈线性关系的问题,且拟合得到的概率疲劳寿命分布与母体真值更为接近,具有较高的准确性。

关键词：疲劳 P-S-N曲线小样本数据处理