公差分析在航空發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中應(yīng)用

通過(guò)對(duì)過(guò)去30多年來(lái)航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)性能計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)研究的回顧,總結(jié)了發(fā)動(dòng)機(jī)性能模擬技術(shù)的研究方法,分析了發(fā)動(dòng)機(jī)模擬技術(shù)的現(xiàn)狀,提出了發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的三個(gè)層次概念,并對(duì)目前國(guó)內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行了總結(jié),提出以發(fā)動(dòng)機(jī)仿真為目標(biāo)的發(fā)動(dòng)機(jī)性能仿真應(yīng)是未來(lái)發(fā)展的方向;還以基于第二層次數(shù)學(xué)模型的某計(jì)算機(jī)模擬軟件為手段,通過(guò)對(duì)某型渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)的分析和發(fā)動(dòng)機(jī)使用過(guò)程中各種影響因素的預(yù)測(cè)分析等,闡述了基于計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù),分析了計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

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(kāi)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。

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).

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。

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(kāi)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(kāi)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。

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

大量的試驗(yàn)和小批量生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),常規(guī)的焊接方法如手工氬弧焊、火焰釬焊等在焊接管路時(shí)常會(huì)出現(xiàn)焊偏、凹陷等缺陷.闡述自動(dòng)環(huán)焊機(jī)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)管路環(huán)縫焊接的應(yīng)用,確定了不同規(guī)格管路的焊接參數(shù).環(huán)焊焊接過(guò)程及焊接結(jié)果證明,自動(dòng)環(huán)焊與手工氬弧焊、火焰釬焊相比具有更好的焊縫形貌,形狀較為規(guī)則,參數(shù)和焊接過(guò)程的可控性高,生產(chǎn)效率高,具有較高的應(yīng)用價(jià)值.

高性能計(jì)算是一個(gè)國(guó)家科技水平發(fā)展的重要標(biāo)志,它很早便應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā),可以縮短研發(fā)周期和降低研發(fā)成本,是航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)手段。與此同時(shí),高性能計(jì)算在航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)的應(yīng)用中依然面臨著一些挑戰(zhàn)。航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)正在從傳統(tǒng)的試錯(cuò)式設(shè)計(jì)向預(yù)測(cè)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變,建模與仿真技術(shù)是研發(fā)過(guò)程中必不可少的環(huán)節(jié)。隨著對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)要求的不斷提升,以及縮短研制周期和降低經(jīng)費(fèi)的需求,未來(lái)

區(qū)塊鏈?zhǔn)钱?dāng)下被談?wù)摰米疃嘁彩亲顭衢T的話題之一。區(qū)塊鏈的優(yōu)勢(shì)在于提升協(xié)同效率、優(yōu)化業(yè)務(wù)流程、降低運(yùn)營(yíng)成本,有著較為廣闊的應(yīng)用前景。區(qū)塊鏈技術(shù)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)的制造過(guò)程、供應(yīng)鏈管理及售后服務(wù)中的應(yīng)用值得期待。

高溫鈦合金具有密度低、比強(qiáng)度高、耐腐蝕能力強(qiáng)、無(wú)磁性及良好的高溫力學(xué)性能等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域特別是航空發(fā)動(dòng)機(jī)中,高溫鈦合金應(yīng)用在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中可以有效提高發(fā)動(dòng)機(jī)的推重比,已經(jīng)成為航空發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)件不可或缺的組成材料。文章綜述了高溫鈦合金的氧化特性、疲勞特性、蠕變特性及其在航空發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用,最后對(duì)我國(guó)更好地發(fā)展高溫鈦合金提出一些建議。

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)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。

1961年建立的中國(guó)一航沈陽(yáng)發(fā)動(dòng) 機(jī)設(shè)計(jì)研究所，是新中國(guó)第一個(gè)航空 發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)研究所，主要從事大中型 航空發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)研究工作。45年來(lái)， 研究所經(jīng)過(guò)幾代人的艱苦奮斗，先后 研制了多種型號(hào)的渦噴、渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)， 為國(guó)防事業(yè)做出了突出的貢獻(xiàn)。 “十五”期間，一航動(dòng)力所立志航 空?qǐng)?bào)國(guó)，堅(jiān)持自主創(chuàng)新，超常拼搏，負(fù) 壓奮進(jìn)，步入了快速發(fā)展的軌道。2002 年，該所研制的我國(guó)第一臺(tái)擁有完全 自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)——“昆 侖”發(fā)動(dòng)機(jī)橫空出世，完成了設(shè)計(jì)定 型，為我國(guó)航空工業(yè)鑄就了一座里程 碑，結(jié)束了我國(guó)只能靠引進(jìn)、測(cè)仿、改 進(jìn)改型發(fā)動(dòng)機(jī)的歷史，揭開(kāi)了自主創(chuàng) 新、自行研制航空發(fā)動(dòng)機(jī)的新篇章。 2005年，該所研制的具有自主知識(shí)產(chǎn) 權(quán)和世界先進(jìn)水平的第三代大推力、 高性能渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)——“太行”發(fā) 動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)定型，使我國(guó)在自主研 制航空發(fā)動(dòng)機(jī)上實(shí)現(xiàn)了“三大跨越”： 即從中等推力到大推力的跨越，從渦

針對(duì)幾種典型的電嘴故障現(xiàn)象進(jìn)行了詳細(xì)的分析,提出了可行的排故方法。作為活塞式航空發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的重要部件之一,電嘴的主要作用

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。

通過(guò)對(duì)系統(tǒng)工程方法論核心思想的分析,結(jié)合航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)流程的現(xiàn)狀與不足,分析設(shè)計(jì)了基于系統(tǒng)工程的航空發(fā)動(dòng)機(jī)協(xié)同研制流程,為航空發(fā)動(dòng)機(jī)全生命周期協(xié)同研制模式提供了參考.

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。

為提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)的可裝配性,保證產(chǎn)品質(zhì)量,改善生產(chǎn)效率,從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出發(fā),針對(duì)現(xiàn)有分組、非均布、防錯(cuò)、考慮工裝與工具等設(shè)計(jì)方法,結(jié)合典型案例進(jìn)行裝配工藝分析和總結(jié),指出應(yīng)當(dāng)在發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期對(duì)形狀、結(jié)構(gòu)、連接等進(jìn)行可裝配性分析,總體上提高質(zhì)量和一次性裝配成功率.提出結(jié)構(gòu)輕量化、連接自動(dòng)化、虛擬預(yù)裝配是今后發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的重要方向.

針對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)地面試車記錄的試車數(shù)據(jù)缺乏宏觀監(jiān)控分析手段的問(wèn)題,提出了將人工免疫原理應(yīng)用于振動(dòng)數(shù)據(jù)分析方法,定義了自我空間向量集,構(gòu)建了檢測(cè)器,實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)狀況的判定,并經(jīng)實(shí)例進(jìn)行驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果表明,該方法能夠較為準(zhǔn)確地識(shí)別發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)狀態(tài),提高振動(dòng)監(jiān)測(cè)的有效性。