工程規(guī)則航空發(fā)動機管路敷設算法

隨著我國航空航天技術的不斷發(fā)展和提升,我國在航空航天的相關技術上有了非常大的突破.在航空航天生產加工技術中,尤其是大型薄壁部件的加工過程中,化學銑特種加工技術就被廣泛的應用和推廣,化學銑技術雖然在我國的航空航天加工制作過程中廣泛應用,但是這項加工技術還沒有完全成熟.因此需要我們在實際的工作中給予不斷的完善和升級.

針對航空單級增壓泵在發(fā)動機低轉速下供油壓力不足的問題,給出了一種采用徑向串聯(lián)方式的兩級旋渦組合泵設計方法。該方法首先使用經驗系數法對旋渦組合泵進行初步結構參數設計。其次通過計算機數值模擬方法反復迭代優(yōu)化出旋渦組合泵的最終結構參數。最后采用二次多項式擬合對兩級旋渦組合泵的流量-揚程性能進行了預測。仿真結果表明:所設計的兩級旋渦組合泵滿足設計要求,達到了預期設計指標。

收稿日期:2005206220 基金項目:教育部新世紀優(yōu)秀人才計劃項目(ncet20420281);國家高技術研究發(fā)展計劃項目(2002aa414420)? 作者簡介:王成恩(1964-),男,黑龍江雞西人,東北大學教授,博士生導師? 第27卷第5期 2006年5月 東北大學學報(自然科學版) journalofnortheasternuniversity(naturalscience) vol127,no.5 may2006 文章編號:100523026(2006)0520485204 航空發(fā)動機渦輪設計集成技術 王成恩,劉　震 (東北大學教育部暨遼寧省流程工業(yè)綜合自動化重點實驗室,遼寧沈陽　110004) 摘　　　要:航空發(fā)動機設計需要大量的計算軟件

隨著我國航空航天技術的不斷發(fā)展和提升,我國在航空航天的相關技術上有了非常大的突破.在航空航天生產加工技術中,尤其是大型薄壁部件的加工過程中,化學銑特種加工技術就被廣泛的應用和推廣,化學銑技術雖然在我國的航空航天加工制作過程中廣泛應用,但是這項加工技術還沒有完全成熟.因此需要我們在實際的工作中給予不斷的完善和升級.

通過對系統(tǒng)工程方法論核心思想的分析,結合航空發(fā)動機研發(fā)流程的現狀與不足,分析設計了基于系統(tǒng)工程的航空發(fā)動機協(xié)同研制流程,為航空發(fā)動機全生命周期協(xié)同研制模式提供了參考.

介紹了標準體系發(fā)展趨勢,指出標準體系的建設方向逐漸由單一的二維視圖理論發(fā)展到分層的、多維的架構理論,基于系統(tǒng)工程理論,系統(tǒng)闡述了建立正向研制流程驅動的航空發(fā)動機標準體系的建設思路,保障我國航空發(fā)動機的自主研發(fā).

大量的試驗和小批量生產過程中發(fā)現,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常會出現焊偏、凹陷等缺陷.闡述自動環(huán)焊機在航空發(fā)動機管路環(huán)縫焊接的應用,確定了不同規(guī)格管路的焊接參數.環(huán)焊焊接過程及焊接結果證明,自動環(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,參數和焊接過程的可控性高,生產效率高,具有較高的應用價值.

基于知識的航空發(fā)動機設計集成技術

簡要介紹了公差傳遞模型及求解方法,針對航空發(fā)動機整機尺寸鏈設計特點,詳細介紹了某型發(fā)動機典型徑向跳動、徑向及軸向間隙分析過程及結果。通過考慮尺寸公差、形位公差、周向定位三種不同維度比較對結果的影響,同時詳細分析了三種公差求解方法的應用特點。

敘述了知識工程(kbe)的概念和關鍵技術,介紹了kbe技術的開發(fā)工具和系統(tǒng)架構方案,并以綜合應用clips和ug/openapi進行開發(fā)航空發(fā)動機葉片的設計系統(tǒng)為例,詳細論述了實現方法和過程。

為了提高航空發(fā)動機支架結構的設計質量,為發(fā)動機的正常工作提供穩(wěn)固的支撐,就需要對支架結構進行拓撲設計分析,進而不斷優(yōu)化支架結構。本文對拓撲優(yōu)化理論進行了一定的論述,在此基礎上,進一步討論了發(fā)動機支架的拓撲優(yōu)化,并對設計方案進行了對比分析,進而優(yōu)選最佳的設計方案,對于從事相關工作的技術人員具有一定的借鑒意義。

航空發(fā)動機振動信號包含了多種振源的振動信號和大量的噪聲分量。通過對其進行hilbert-huang變換,將復雜信號分解為代表不同物理意義的單分量固有模態(tài)函數(intrinsicmodefunctions,imf),然后對每一個imf子帶信號提取基于能量加權的廣義粗糙度特征實現對振動信號的描述。最后將上述特征送入svm分類器進行訓練,根據分類器的輸出結果確定航空發(fā)動機的工作狀態(tài)和故障類型。通過對實測航空發(fā)動機試車時得到的振動信號的實驗分析結果表明,該算法可以有效地識別發(fā)動機的振動故障。

對于某型航空發(fā)動機導流環(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。為提高產品的合格率,經過反復的理論計算和試驗加工,確定了成形工藝流程各環(huán)節(jié)工藝參數、工裝優(yōu)化參數,并改進了旋壓操作過程。結果表明,經該工藝生產的零件,表面質量好,成形精度高,生產效率得到了顯著提高。

為了航空發(fā)動機安全可靠地運行,需要對其進行故障監(jiān)控,及時消除故障;探討了嵌入式操作系統(tǒng)的移植,并應用到航空發(fā)動機故障監(jiān)控上;利用小波分析方法來實現對故障信號特征的提取?；谛〔ㄈピ朐?通過選取適當的小波函數,對故障信號進行分析和處理。通過對航空發(fā)動機喘振故障實際測量數據的分析,表明該模塊可以監(jiān)控喘振故障的發(fā)生。經過多組喘振故障數據試驗證明試驗結果滿意,對航空發(fā)動機喘振故障的實時監(jiān)控有重要意義,具有良好的應用前景。

高性能計算是一個國家科技水平發(fā)展的重要標志,它很早便應用于航空發(fā)動機的研發(fā),可以縮短研發(fā)周期和降低研發(fā)成本,是航空發(fā)動機研發(fā)的關鍵技術手段。與此同時,高性能計算在航空發(fā)動機研發(fā)的應用中依然面臨著一些挑戰(zhàn)。航空發(fā)動機的研發(fā)正在從傳統(tǒng)的試錯式設計向預測設計轉變,建模與仿真技術是研發(fā)過程中必不可少的環(huán)節(jié)。隨著對發(fā)動機性能指標要求的不斷提升,以及縮短研制周期和降低經費的需求,未來

區(qū)塊鏈是當下被談論得最多也是最熱門的話題之一。區(qū)塊鏈的優(yōu)勢在于提升協(xié)同效率、優(yōu)化業(yè)務流程、降低運營成本,有著較為廣闊的應用前景。區(qū)塊鏈技術在航空發(fā)動機的制造過程、供應鏈管理及售后服務中的應用值得期待。

在介紹solidworks軟件的基礎上,詳細分析了其在航空發(fā)動機及其主要零部件的設計、性能分析和加工各階段的應用情況,結果表明,該軟件在航空發(fā)動機的設計中應用前景良好。

海軍用航空發(fā)動機工作環(huán)境相當惡劣,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題。本文通過試驗驗證的方法,分析了陶瓷涂層的抗高溫氧化、抗高溫熱腐蝕和抗熱震性能,以及介紹了陶瓷涂層在航空發(fā)動機上的應用及發(fā)展前景。

高溫鈦合金具有密度低、比強度高、耐腐蝕能力強、無磁性及良好的高溫力學性能等特點,被廣泛應用于航空航天領域特別是航空發(fā)動機中,高溫鈦合金應用在航空發(fā)動機中可以有效提高發(fā)動機的推重比,已經成為航空發(fā)動機構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)動機上的應用,最后對我國更好地發(fā)展高溫鈦合金提出一些建議。

空氣流量是航空發(fā)動機重要的控制參數,利用進氣道測量耙獲得發(fā)動機空氣流量是目前國內外常用的方法之一。本文首先對進氣道測量耙系統(tǒng)進行了分析和研究,建立了發(fā)動機空氣流量與附面層位移厚度的數學模型及空氣流量的誤差數學模型;然后對空氣流量測量誤差的主要來源進行了分析研究;最后,在某型發(fā)動機的飛行試驗中運用了本文的測量與計算方法。試驗結果表明:本文提出的航空發(fā)動機空氣流量測量與計算方法能較準確地獲得空氣流量值,具有很好的工程應用前景。

根據模糊綜合評判理論,提出了一種基于模糊綜合評判的航空發(fā)動機排故流程設計方法.研究了航空發(fā)動機排故流程中部件受檢次序的模糊綜合評判模型的建立、評判模型中各影響因素權重的確定及模糊綜合評判方法三大問題.最后給出了應用實例,取得了比較好的效果.

對航空發(fā)動機設計過程中的質量控制方法進行了分析和研究。提出了通過質量控制方法細化來有效提高發(fā)動機設計水平的想法,并通過開發(fā)和應用質量管理系統(tǒng)實現細化質量過程控制的目的。該系統(tǒng)的使用提高了工作效率和產品設計質量,驗證了這一設想的有效性和可行性。