航空发动机滑油磨粒在线监测

航空发动机轴承部件磨损是导致发动机失效,引起飞机重大事故的主要因素之一。分析了航空发动机突发性剧烈磨损的疲劳磨损失效机理,陈述了磨粒尺寸和数量表征磨损程度的关系,系统介绍了各种航空发动机滑油磨粒在线监测技术,讨论了各技术方法的原理、技术特点、典型参数、典型应用、最新研究成果及技术适应性。滑油磨粒在线监测技术,能有效发现航空发动机突发性剧烈磨损,及时预警失效,避免出现重大事故,具有重大工程应用价值。

航空发动机机匣螺栓连接结构力学特性影响因素

由于航空发动机机匣的不连续性,机匣的力学传递特性将受到影响。对传统静子机匣部件振动特性进行分析时,常不考虑机匣螺栓连接结构的影响,从而导致仿真计算的结果产生较大的偏差。基于国内外研究现状,建立螺栓连接结构的有限元分析模型,在力学传递特性方面研究了螺栓预紧力、螺栓分布和螺栓数量对机匣抗弯刚度和振动频率的影响。结果表明:航空发动机机匣螺栓连接结构会导致其结构刚度下降;螺栓预紧力、螺栓分布和螺栓数量是影响航空发动机机匣抗弯刚度和振动频率的主要因素。

液压油在线污染度连续监测传感器研究

在液压油在线污染连续检测过程中,流速随机波动和颗粒分布随机变化等复杂环境影响液压油污染度测试精度。采用FARIMA数学模型和随机过程谱分析方法对复杂环境流速信息进行实时识别与补偿,设计一种新型颗粒污染传感器。测试结果表明,新型传感器在复杂应用环境下得到了重复性精度更高的污染度测试结果。该传感器已成功用于液压装置液压油污染状态的实时监控。

液压油水污染在线连续检测传感器研究

采用聚酰亚胺水分子选择性覆膜,设计一种新型连续曲率双螺旋电容水污染传感器。分析该新型传感器的基本原理并建立数学建模,介绍其组成和软件算法流程。测试结果表明:该新型传感器可在线连续地检测液压油液中的水分,且含水率检测精度高。该传感器已成功用于液压装置的实时状态监控,为大型设备的主动维护提供依据。

滑油磨粒信号的变分模态分解和概率密度估计

航空发动机磨损产生的磨粒会随润滑油在管路中流动,由于磨粒尺寸小且航空发动机工况复杂,如何实现滑油磨粒检测信号的特征提取成为系统的关键技术。提出一种基于变分模态分解（VMD）和概率密度估计的微弱信号处理方法,用于滑油磨粒检测信号处理。利用VMD获取检测信号的特征直流分量,明确直流分量的概率密度分布,以其分布均值估计滑油磨粒形成的电容值。经过仿真分析和实验验证,使用该方法能使检测系统有效分辨500μm的滑油磨粒,表明该方法能有效提高检测系统信噪比,消除噪声对微弱信号检测的干扰,改善滑油磨粒电容成像检测的性能。

ANSYS在三维高频电磁场仿真分析中的应用

针对电磁场问题理论复杂以及与理论及实际应用背景密切相关的ANSYS仿真软件参数设置不易掌握的问题,讨论了应用ANSYS软件进行三维高频电磁场仿真分析所涉及的有限元分析和电磁场等方面的基础理论,叙述了根据电磁场知识进行参数设置的具体要求和实际意义,研究了高频电磁场问题的详细解题步骤及为了保证计算结果准确所必须注意的事项.对混凝土中含有钢筋的3个物理模型进行了不同频率激励下的微波散射分析及仿真计算,并获得混凝土外电场分布数据.仿真数据与理论定性分析和实测的电场分布一致.

滑油磨粒大小的电容层析成像分析

航空发动机轴承部件磨损是导致发动机失效,引起飞机重大事故的主要因素之一。通过监测航空发动机油液中磨粒的情况,可以判断轴承部件的磨损程度。以往的检测方法存在操作难度高、随机性大、定量误差较大等问题。提出了基于电容层析成像(electrical capacitance tomography,ECT)实现飞机发动机磨粒检测的方法,搭建了实验系统,建立了磨粒大小、位置等与电容值变化关系的数学模型。通过有限元仿真和实测试验表明,ECT方法能实现颗粒状金属材料大小的检测。试验检测系统配套36 mm内径传感器,可以检测3~8 mm的颗粒状金属材料。

油液监测多参数多尺度综合航空保障整体解决方案

现代化航空产品向着复杂化、集成化和智能化发展，与之匹配的航空保障要求也向着基于性能的预知性健康管理方向发展。为了提升航空发动机、传动系统、液压系统健康监控保障能力，实现基于性能的维修保障，进行基于油液监测的、在线／离线结合的多参数、多尺度、多模态融合保障的关键技术研究；提出基于阈交概率谱分析的数据融合和故障预测算法，并结合实际应用设计一套在线／离线结合的包含多参数油液检测和维修策略支持功能的整体解决方案。该方案已在多个飞机台架或分系统上进行了对比试用，证明能有效监控航空动力系统、传动系统、液压系统等关键部件的性能和健康状态，成为现代基于性能健康管理的航空保障的重要手段。

液压油清洁度现场检测方法及产品研究

本文总结了以液压油污染诊断及污染控制为目的进行液压油污染度现场检测的优势及挑战，针对挑战问题进行方法创新和技术改进并结合工程机械设备的实际应用设计了一套油液污染度现场快速检测系统产品。通过对产品系统组成原理和算法及软件组成的介绍，阐述了本研究方法和技术创新改进的具体内容和应用。实现的产品系统涵盖多项功能（耐高压、多通道、在线和场地检测等），已在许多大型工矿企业应用，能有效避免因油液取样而带来的二次污染与时效性不强等问题，成为大型设备主动维护的重要手段。