混合编程方法在振动信号分析中的应用

介绍了一套完整的基于混合编程思想的振动信号监测与分析软件的设计及实现方法。在信号分析软件中充分利用MATLAB与VC+ + 各自的编程优势 ,引入了多种接口实现方法 。

某型涡轴发动机气路故障数值仿真

为了仿真某型涡轴发动机的气路故障特征,采用部件法建立了该发动机的稳态非线性数学模型。首先,研究了发生不同气路故障时各部件特性曲线的变化规律,并引入性能退化因子改变部件特性曲线,仿真部件故障;然后,建立了组合故障以及不同故障严重程度的仿真方法,仿真发动机实际运行时,不同故障类型、不同故障组合以及故障严重程度引起的发动机各截面总压、总温以及输出功率的改变;最后,经分析得到发动机气路故障特征,验证了该气路故障仿真方法的可行性,为数据驱动的发动机故障诊断和状态监测提供了一种获取气路故障数据的手段。

基于有限元仿真的航空发动机振动传感器布局优化方法研究

航空发动机振动传感器布局是有效监测发动机振动状态的基础。航空发动机整机结构复杂、激励源多,振动传感器测点需要对转子激励敏感、避免机匣局部振动等。根据航空发动机振动传感器布置要求,制定了航空发动机振动幅值均值、振动峰值和振动敏感度的优化原则,建立了航空发动机振动测点布局优化方法。针对某航空发动机机匣,采用模态叠加法开展了整机动力学仿真分析,得到了整机在各轴承位置激励下的振动响应,进而开展了发动机振动传感器布局优化分析。优化过程中分别基于测点振动幅值和各方向振动分量开展了航空发动机振动测点布局优化分析,给出了测点优化结果。提出的优化分析方法可以为航空发动机振动传感器测点布局提供技术支撑。

基于临界B参数的航空发动机压气机喘振监测研究

喘振是航空发动机压气机的一种常见故障,对喘振开展有效监测是航空飞机安全运行的重要保障。本文提出了一种基于临界B参数的航空发动机压气机喘振监测新方法。在Moore-Greitzer不可压缩压气机模型基础上,分析了航空发动机压缩系统方程的稳定性,采用分岔理论推导了压气机临界B参数的表达式,得到了压气机全工况临界Bcr参数曲面图,可实现对运行状态中的压气机喘振进行实时监测及预防。

航空发动机双转子系统碰摩故障振动特性研究

航空发动机转子系统的振动对飞机的飞行安全具有重要影响。文中针对某型航空发动机无中介轴承的双转子系统的结构特征,采用集中质量法建立了双转子-轴承-机匣耦合的动力学模型,分别对内外转子碰摩故障进行了仿真,通过轴心轨迹图、时域波形图、频谱图、庞加莱图分析了双转子系统耦合振动响应特性,提取了内外转子碰摩故障特征。研究成果可以为航空发动机振动状态监测和故障诊断系统提供理论支持。

小波神经网络在航空发动机故障诊断中的应用

针对某型航空发动机构建了转子-滚动轴承动力学仿真模型,并利用该模型构造了三种发动机故障样本。研究中采用松散型的小波神经网络,先对构造的三种故障信号进行小波包特征分析,提取其能量特征向量作为神经网络的输入,再采用改进的BP神经网络分类器进行发动机故障模式识别。仿真结果表明,基于小波神经网络的信息融合技术用于发动机的故障诊断是可行的和有效的。

航空发动机异型推力轴承轴向力测试方法

某型航空发动机推力轴承外环与鼠笼弹支集成一体式,为满足该轴承轴向力测试要求,提出了一种新型轴向力测试改装设计和双向轴向力测试方法,给出了轴向力测试改装原则、等弯矩测力环结构设计方法及力学模型、强度计算对比分析、贴片引线设计、测试结果分析,并与现场测试结果进行了对比。理论计算与现场标定试验结果误差小于5%;现场试车中,双向测力环同步准确判断出轴向力换向转捩点,由此验证提出的轴向力测试方法具有很高的工程应用价值。

航空发动机弹支-测力环双向轴向力测试方法

为满足某型航空发动机三支点推力轴承轴向力测试要求,提出了弹支轴向力传感器和测力环并行测量方法和双向轴向力组合标定方法,给出了弹支轴向力传感器测量原理,开展了弹支轴向力标定仿真分析和试验研究,给出了中央传动齿轮箱(IGB)和棒轴承对标定结果的影响,并与发动机测力环测试结果进行了对比,研究表明:弹支轴向力传感器输出受安装位置和对象影响较大,有未装配IGB和棒轴承的标定数据偏差分别可达73.4%和17.8%,按发动机实际装配关系进行标定组件装配才能提高测量精度。发动机实测结果表明:弹支轴向力传感器多通道全桥取均值的测量方法和测力环轴向力数据趋势一致,由此验证提出的双向弹支轴向力测试方法具有很高的工程应用价值。