基于某型航空发动机飞行参数的涡轮转子叶片疲劳/持久寿命分析

在对某型发动机飞行参数记录仪(简称"飞参")记录的数据进行分析的基础上统计了此发动机的实际工作循环载荷谱、高压涡轮转速与排气温度时间相关矩阵;并指出了理论载荷谱与基于飞参数据的实际使用载荷谱的区别;根据温度场和应力场的有限元计算结果,确定叶身中部温度最高点、伸根处应力最大点、叶身根部应力和温度均较高的点为寿命分析考核点;依据数据统计结果确定了叶片的条件疲劳极限,基于EGD-3方法计算了各考核点的疲劳损伤和持久损伤。计算表明:飞参记录仪记录的大量高均值转速的次循环是影响叶片疲劳破坏不可忽视的因素。结合疲劳寿命和持久损伤的计算结果,采用时间-循环分数相加法估算了该叶片的疲劳/持久寿命,初步得出该叶片的实际使用寿命为950h。

基于飞行参数的某型发动机高压涡轮部件载荷谱编制

在剔除了飞行参数记录数据中的伪读数后,针对某型发动机飞参系统数据漏记的现象,制定出有效的解决方案,进而利用雨流计数法统计了该型发动机的涡轮部件载荷谱,为今后开展涡轮部件强度和寿命分析工作奠定了基础。

飞机蒙皮铆接修理中的铆钉排布

对蒙皮铆接修理中铆钉排布方式对于修理效果的影响进行研究和分析。在分析以往铆钉排布方式的基础上,利用ANSYS软件对不同铆钉排布方式的铝合金板材进行应力分析,并进行实验验证,分析铆钉排布与板材强度之间的关系,最终得出铆钉排布最佳方案。

多盘转静子系统轴向碰摩点分布研究

为分析转静子系统发生轴向碰摩时碰摩点的分布情况,建立了多盘转静子系统力学模型,综合考虑了盘在横向和纵向上的振动位移,应用弯曲变形理论确定了圆盘在两个方向上的转动角位移,基于平行四边形法则得到了圆盘的合成角位移,推导并给出了碰摩点分布及其轴向碰摩力的数学表达式。根据所推导的碰摩点轴向位移和轴向力公式,即可建立轴向碰摩时的振动微分方程。

钛及钛合金加工切削力的有限元仿真计算

本文利用有限元软件DEFORM对钛及钛合金的加工过程进行了仿真。在同样条件下,对工业纯钛TA0、TA1及钛合金TC4加工过程中的切削力进行了分析。计算结果表明,最大的切削力发生在接触表面,最大切削力等于材料强度极限、切削深度、进给量与切削参数的乘积,纯度越高的钛,其切削力系数越高。

基于飞行参数的双发飞机发动机疲劳损伤差异分析

为给飞机发动机单机寿命监控提供依据,对两个用户的同型飞机发动机进行疲劳寿命分析。应用雨流计数法统计分析两个用户飞行参数,获得发动机使用载荷谱。应用线性累积损伤理论计算出关键件的疲劳损伤,将其与标准循环疲劳损伤比较,得到发动机飞行换算率。将同侧发动机的飞行换算率、同一飞机左右发的飞行换算率以及两个用户之间的发动机飞行换算率进行比较。计算表明:同一用户同侧发动机飞行换算率之间和两个用户之间的飞行换算率差异较大,同一飞机左右发飞行换算率之间存在一定差异,部分飞机左右发相差较大;两个用户总体的发动机飞行换算率和各个用户内部的发动机飞行换算率均服从对数正态分布;发动机在实际使用中的高低压转子飞行换算率均服从对数正态分布。

涡轮叶片的UG建模和Patran/Nastran有限元应力分析

基于CAD软件Unigraphics进行了某涡轮叶片的三维建模,提供一种精确建立复杂模型的思路,针对构线、建面、修面等不同的建模阶段提出几种可供选择的方法,对于使用其他三维建模软件的读者亦具参考价值.将模型导入Patran/Nastran有限元分析系统进行应力分析,为后续寿命预测工作做好准备.

45钢激光表面合金化

为提高45钢的表面硬度,达到表面改性的目的,对表面镀镍的45钢进行了激光表面合金化,对合金化的表面进行了定性和定量分析。结果表明:合金化层组织为细小的枝晶,明显优于基体组织;合金化层平均硬度比基材提高3倍。

基于Kolmogorov熵的转子—机匣系统故障诊断研究

提出了基于Kolmogorov熵的航空发动机转子-机匣系统状态识别和故障诊断新方法.应用关联积分算法,基于实测的航空发动机机匣振动时间序列求解了转子-机匣系统不同工作状态和故障状态的Kolmogorov熵;基于Kolmogorov熵,对航空发动机转子-机匣系统进行了状态识别和故障诊断.研究结果表明,该法具有较高的状态识别和故障诊断能力.

基于飞参的小幅值载荷循环对疲劳寿命计算的影响分析

对基于飞参的航空发动机载荷谱循环提取方法和损伤计算时转速幅值低于10%的小循环去除方法进行总结,指出各自优缺点;根据实际飞参数据计算分析某型航空发动机使用过程中的转速循环分布规律,基于Miner线性累积损伤理论计算幅值低于10%的转速小循环对航空发动机高压转子部件疲劳损伤的影响,比较分析不同小循环的去除方法对疲劳损伤计算结果影响,指出各自优缺点;基于EGD-3标准,提出按疲劳强度极限标准去除小循环,并经计算验证其合理性,同时确定某型航空发动机疲劳计算时转速小循环去除的敏感系数为0.3%。

一种飞参发动机转速数据中野值去除方法

为了提高飞参发动机转速数据中野值的剔除效率,提出使用基于样本分位数原理并采用间隔取样的野值检测法能够有效识别并合理替换野值。该方法采用样本分位数方法无须进行复杂的参数及内部设置即可实现野值。对基于Savitzky-Golay滤波器的野值去除方法研究发现该方法也具有良好的野值识别能力,虽然计算量较大但通用性较强。两种方法均可有效提取出飞参数据中的野值,为后续飞参数据处理奠定基础。

某型发动机150h持久试车涡轮部件寿命消耗研究

基于某型航空发动机的技术特征,应用有限元素法分析了该型发动机涡轮部件的模拟稳态温度场和应力场,确定了叶片和轮盘的寿命分析考核点。利用采集到的473组飞行任务参数记录和150h持久试车数据,基于EGD-3疲劳分析理论和Miner线性累积损伤理论计算了叶片和轮盘各考核点的低循环疲劳损伤。采用插值法和拉森-米勒公式,分别计算了叶片和轮盘的持久损伤,并利用时间-循环分数相加法进行了疲劳/持久损伤分析,得到了叶片和轮盘各考核点的总损伤。按照等效损伤原则,完成了该型发动机150h持久试车寿命消耗向外场飞行使用寿命消耗的等当量换算。

材料力学课程教学中的几个极值问题

极值问题是材料力学课程教学中经常遇到的问题。本文对材料力学课程教学中的几个极值问题进行了分析和研究。研究表明,空心圆轴抗扭截面系数是其外径的单调函数,外径越大,其抗扭截面系数就越大;对于某些截面来说,截去部分材料反而会使整个结构的抗弯能力增强;工程上常见的只承受集中载荷的双向弯曲梁的最大的弯矩只会出现在集中力作用的截面。教学实践表明,利用学生已经掌握的数学物理知识推导力学理论和公式,并将这些理论和公式结合工程实际进行分析,能够有效地激发和提高学生的学习兴趣,取得良好的教学效果。

基于飞参的发动机转速小循环去除方法研究

针对EGD-3理论无法对循环寿命在106以上的小循环进行有效区分的情况,研究不同去除小循环的方法来降低无效循环对损伤及寿命预测的影响,分析了按应力标准、按转速幅值、按等效疲劳强度方法和小波降噪思想去除小循环的优缺点。分析表明,疲劳强度极限去除小循环的方法较为合理,按照小波降噪方法更贴合实际问题。

论任职教育院校中的教学档案管理

本文在分析其教学档案管理特点的基础上,指出了在当前的任职教育院校中教学档案管理主要存在四方面的不足。针对任职教育院校中教学档案管理工作中存在的不足,本文提出了具体建议,以期能够改进和提高任职院校教学档案管理工作的质量。

基于GM(1,1)模型的飞机故障数量预测方法

基于某型飞机年度故障数量的历史数据,运用灰色系统理论建立了GM(1,1)模型,对该飞机年度故障数量进行预测,并对模型精确度进行了验证。结果表明,所建的模型准确、有效,可以为飞机未来几年的故障数量预测提高有效的参考。

引进“6S”模式,规范金工实习场地管理

6S管理模式作为一种行之有效的现代企业管理理念和方法被全球越来越多的企业推行并实施。根据金工实习教学场地的特点和金工实习课程教学的需求提出把6S模式引入金工实习场地的管理之中,并提出了具体措施,以改善实训环境,提高师生的职业素养。

航空发动机高温部件的寿命预测方法

对航空发动机高温部件蠕变以及疲劳/蠕变交互作用下寿命预测中所涉及的关键技术——高温部件的寿命预测方法进行了系统的综述,评述了各种理论的基本思想、特点及发展前景。本文总结的各种疲劳寿命预测方法对进一步研究发动机高温部件的疲劳寿命是有工程参考价值的。

基于Chaboche理论的GH901合金本构模型改进

为某型航空发动机涡轮盘损伤分析的需要,在涡轮盘材料GH901试件高温拉伸试验、低周疲劳试验、蠕变试验以及疲劳/蠕变交互作用试验基础上,分析Chaboche本构模型特点,基于涡轮盘实际使用中的变幅脉冲循环,将应变幅值记忆项引入Chaboche本构方程;通过已有试验结果,应用量子遗传算法优化得到改进的本构方程各参数。将本构方程计算结果与试验结果对比,证明改进的本构方程是合理的。

利用UG构造涡轮叶片模型

准确地建立涡轮叶片模型是对涡轮叶片进行可靠性分析和寿命分析的基础。本文主要讨论UG系统对于复杂叶片建模的处理过程,指出了建模过程中应该注意的几个问题和解决方法,重点阐述了叶身的建模过程,并比较了扫描成型与通过曲线成型两种建模方法。