某航空发动机减速器的工作模态测试与分析

在温度高、转速高等恶劣工作条件下,中小航空发动机减速器的振动特性较复杂。为得到减速器实际工况下真实的振动特性,本文先根据减速器机匣的结构选取合适的拾振点,并建立简化模型,利用LMS仪器采集响应信号,然后对采集的信号进行滤波降噪,最后采用Op.PolyMAX法对信号进行分析,获取航空发动机减速器的实际边界条件下的模态参数(工作模态),找出减速器振动大的原因,可作为减速器机匣结构设计和故障诊断的依据。

某型航空发动机压气机滚棒轴承失效故障分析

以某型航空发动机压气机的滚棒轴承为研究对象,针对整机试验时,振动突增、膜盘联轴器连接轴断裂的问题。首先根据检验理化分析及振动数据分析的结果,确定了“滚棒轴承损坏”是导致故障的直接原因。再结合故障树对可能引起轴承损坏的各种原因进行排查,最后通过中心拉杆变形量分析、模态试验与弹支振动应力数据分析,确定“轴承预紧力偏小引起转子失稳”为故障的根本原因。揭示了故障发生的机理过程,确定了故障原因,并提出发动机装配过程中,关注中心拉杆变形量的同时还需考虑叶片盘的轴向变形,为其他型号的设计及装配提供参考。

一种用于转子叶片叶尖定时法研究的装置设计及应用

为了验证叶尖定时技术中的周向傅里叶拟合(Circumferential Fourier Fit,CFF)法所获辨识结果(叶片振动频率和幅值)的准确度,以便于在航空发动机研制过程中将该方法所获测试结果应用于转子叶片动强度安全裕度评估工作中,设计了一种简易的可同时应用应变片法和叶尖定时法进行同步测试的模拟叶轮试验装置,并开展了试验研究。研究结果表明:在辨识叶片共振幅值方面,叶尖定时法和应变片法的差异在±15%之间;在辨识叶片共振频率方面,两者的差异在±1.8%之间;借助有限元分析的手段将叶尖定时法所获测试结果反算为动应力,以此了解叶片在实际工作中的动应力状况。所提方法是一种简便易行的方法,在工程应用方面很有意义。

基于小波熵的滚动轴承早期微弱故障信息提取

滚动轴承产生早期微弱故障时,故障信息会被淹没在强背景噪声和其他振动源信号中,还会受到低频效应影响,这使得传统的频谱分析很难找到这些被淹没的故障信息。针对这一问题,本文提出一种基于小波熵的故障信息提取技术,首先对测试到的振动信号进行连续小波变换(CWT),获得时间-尺度谱,再计算时频矩阵中每一个尺度下的信号的熵,最后选取熵最小的尺度进行频谱分析。运用该方法对设置了外环故障、内环故障、滚珠故障的三种滚动轴承的振动信号进行了分析,并与传统的傅里叶变换(FFT)和包络解调分析方法进行了对比。分析结果表明,基于小波熵的分析方法能更有效地提取出振动信号中的故障频率信息。最后把该方法应用到某型涡轴发动机的主轴承故障诊断中,成功提取出了故障频率信息,实现了对滚动轴承进行早期故障检测。

某航空发动机轴流叶轮叶片变形故障分析

某航空发动机在地面试验中出现效率下降且伴有啸叫声的异常现象。根据对所测振动、噪声信号的详细分析,成功判断出该发动机第一级轴流叶轮叶片发生变形。国内外对于发动机转子叶片发生变形故障时的噪声数据研究较少,通过对该发动机故障的详细分析,得到转子叶片发生变形故障时噪声频谱的特征,为转子叶片变形故障的准确判断提供依据。