基于能力培养的发动机强度与振动课程实践教学探索

随着我国民航事业的快速发展,相关领域对机务维修人员的理论和技能要求逐渐提高,实践能力的培养成为一流专业建设和工程教育专业认证的重要指标。针对我校飞行器动力工程专业发动机强度与振动课程的教学现状和主要问题,探讨以能力培养为主要目标设计实践教学环节的内容和方案,提出建设和改革的主要思路和措施,为培养民航人才提供参考。

基于发动机激励的排气系统振动强度分析及优化

针对排气系统开发过程中振动强度的设计,采用发动机加速度激励作为振动源对某排气系统进行频率响应分析,得到薄弱零件各个频率下的振动应力曲线,结合零件材料性能对最大应力进行评价,根据评价结果对方案进行优化分析,对比优化前后的振动强度,确定了最终优化方案,为排气系统的研发设计提供了一定的参考价值。

发动机转子轴向阻尼减振弹簧振动及强度分析

本文针对某小型发动机转子后轴承上的轴向阻尼减振弹簧．应用经典的理论公式。进行了分析与计算．通过强度校核．振动分析．证明此弹簧在给定的工况状态下设计的合理性。本文的分析与计算．为此弹簧在发动机上的实际应用提供了理论与计算的依据。

某型航空发动机300h持久试车中的整机振动分析

针对某型航空发动机在 30 0h持久试车中所表现的振动特征 ,分析了振动峰产生的机理 ,讨论了蠕变应变。

某火箭发动机振动试验装置结构设计及优化

火箭发动机振动试验装置是在做火箭发动机环境振动试验时,用来连接火箭发动机与振动台体的必需工装。对某火箭发动机振动试验装置进行了结构设计,采用了箱体、托架和包带组合的结构形式,并利用ANSYS有限元分析软件对装置的整体结构进行了强度校核和模态分析。根据有限元分析结果,对主要影响装置整体强度和固有频率的结构进行了优化设计,包括在箱体上布置加强筋、加大托架宽度、加大托架与下包带接触面积等措施。优化后振动装置的强度满足试验要求,且其一阶固有频率高于振动试验最高频率,不会发生共振。

基于振动抑制的发动机进气畸变耙研制

针对航空发动机进气流场压力畸变测试需求,基于耙臂的振动抑制,首次采用浮动内环连接结构,研制了一种发动机进气畸变测试耙。强度计算结果表明,所设计的进气畸变测试耙的动、静强度均有足够的储备裕度。测频试验和动应力测试试验结果表明,内环与耙臂连接结构对进气畸变测试耙整体振动抑制效果明显。进气畸变测试耙工程应用效果良好,可满足发动机进发匹配以及进气逼喘试验的需求。

专业型动力机械强度与振动课程教学模式的创新与实践

随着全日制专业型硕士研究生规模的不断壮大,培养模式中存在的问题也日益突出。为健全专业型硕士研究生培养机制,以动力机械强度与振动课程教学为例进行探讨,通过明确课程定位、引入科研实践案例以及提供产学研合作平台等手段,培养学生实践能力和创新应用能力。

采用复合刷镀工艺修复发动机曲轴

以往对曲轴的修复都是采用振动堆焊、单金属镀铬、镀铁等工艺，工艺比较复杂．且结合强度、表面硬度和耐磨性较差，限制了维修后的使用寿命。采用Ni-P-Si复合刷镀工艺修复磨损后的曲轴，具有工艺简单、刷层硬度高、耐磨性好、热膨胀系数小及使用寿命等特点。

学术型“动力机械强度与振动”课程教学改革与实践

动力机械及工程作为培养学术型机械人才的主要专业之一,为适应社会发展和国家政策的要求,需要各高校加强对该专业课程的教学改革。文章结合上海电力学院自身的电力特色,基于动力机械及工程专业,对"动力机械强度与振动"课程进行教学内容与教学模式方面的改革,同时优化课程考核标准,使得课程更具有针对性与专业性,为高校动力机械及工程专业课程教学质量的提升提供思路和参考。

某航空发动机卡箍断裂故障分析

针对某航空发动机在试车过程中风扇机匣安装边上用于固定管路的多处卡箍发生的断裂故障,通过对卡箍故障件进行断口分析和设计复查等,确定了卡箍断裂发生的原因:在设计状态下,卡箍上、下瓣之间装配夹角较大,在螺栓拧紧过程中,造成卡箍结构故障位置产生较大的初始局部应力,在较大的振动环境下导致综合应力增大,由于故障位置结构强度储备不足,从而发生高周疲劳断裂。通过对卡箍结构采取加装 2 mm 厚钢垫、降低静应力等改进措施优化设计,降低了其静应力,提高了其强度储备,有效避免此类故障再次发生。

转子发动机偏心轴的轻量化设计与仿真研究

为提高小型航空转子发动机的功重比,通过优化偏心轴结构并将材料由铸铁换为轻型合金的方法,降低偏心轴的质量50.1%。采用ANSYS软件虚拟样机,对偏心轴进行了动力学仿真,分析运动学参数和力学特性,获得其模态和振动特性。结果表明,改进后轴的最小固有频率对应的激振转速为17 312.4 r/min,大于轴的设计转速6 500 r/min,不发生共振。对偏心轴的关键承力部位采用高强度合金可提高强度,最大应力降低6.5%。

某型涡喷发动机压气机结构改进

考虑离心力和温度的耦合影响,对某微型涡喷发动机整体式压气机进行强度分析,得到导风轮不同开孔厚度的压气机应力分布,优选压气机的设计方案。基于有限元方法,对该方案的压气机进行振动分析,得到压气机整体共振图,判断该压气机设计的合理性。

某型发动机1级整体叶/盘转子叶片可靠性增长的试验研究

介绍了国产某型发动机1级整体叶/盘转子叶片断裂飞出故障及其排故、可靠性增长的试验研究。通过研究、改进的叶/盘已成功通过台架检验试车,并被军方、专家小组审定认可进入批生产。

北京航空航天大学航空发动机重点学科点介绍

北京航空航天大学航空发动机重点学科点介绍北京航空航天大学航空发动机专业，从事与航空发动机有关的基础理论和工程应用方面的教学与科研工作，是我国首批博士学位授权点，１９８７年定为国家级重点学科设有博士后流动站。该学种属对象性学科，具有应用性和综合性特点。...

发动机支承螺栓的改进

一台ZL30型装载机在前期的售后反馈中，经常有整机振动偏大和发动机右后地脚螺栓断裂的现象。开始怀疑是螺栓质量差及强度等级不够，但更换强度等级更高的螺栓后并没有解决问题。后来针对共振以及螺栓断裂较为严重的现象进行了全面系统的分析，发现以下问题：

涡扇发动机风扇转子叶片多工况动应力响应特征研究

针对涡扇发动机整机试车中风扇1级转子叶片出现危险的高频振动应力问题,为了摸清风扇叶片振动特性,评估振动风险,在风扇部件性能试验中制定了风扇1级转子叶片的动应力测试方案,试验获取了不同可调进口导叶角度、不同压比和不同堵塞比状态下的叶片振动应力响应特征。测试结果表明:风扇叶片存在由可调进口导叶尾流激励激起的共振,振动应力随着导叶角度的增大而增大。逼喘过程中,随着压比增大,在偏离共同工作线后风扇1级转子叶片存在非整阶次激振因素引起的危险振动应力;随着转速升高,共振响应区域向喘振边界靠近,强度储备偏低。随着畸变指数的增加,该共振应力先增大而后再大幅降低。试验结果为分析整机试验中风扇强度储备不足的问题提供了依据。

带管槽的静子叶片强度、振动分析

介绍了一种带管槽的静子叶片的强度、振动分析方法。该方法是通过改变单元的材料特性 ,用较简单的几何模型模拟较复杂的几何模型 ,来进行强度、振动分析 ,大大减少了前处理的时间 ,提高了工作效率。

压气机叶片的振动疲劳特性

首次报道了关于采用１１ＣｒＮｉ２ＭｏＶＡ材料制造的某型航空发动机压气机第３级叶片振动疲劳特性的研究。结果发现：（１）叶片振动疲劳破坏模式随使用寿命增加而变化。新叶片的破坏位置在叶背最大应力点附近处，而随着使用寿命的增加，叶片破坏位置转向进排气边缘。（２）叶片振动疲劳强度随使用寿命增加而逐渐下降。采用升降法对新叶片、２００小时、４００小时叶片的实验结果证实了这一点。（３）采用现行方法对叶片的维修有利于叶片疲劳强度的恢复。对使用寿命为４００小时的未维修叶片和已完成维修叶片的对比实验表明，维修可使叶片疲劳强度提高，但叶片破坏位置仍在叶片的进排气边缘。

旋转状态下叶片振动应力的断口反推法

提出了一种确定航空发动机叶片振动应力的新方法——断口反推法。该方法依据断裂力学的基本原理 ,从叶片实际断口测得裂纹疲劳扩展速率 da/d N值 ,并利用材料的裂纹扩展速率 da/d N同裂纹应力强度因子幅值 ΔK之间的关系 ,确定出叶片在振动应力作用下的振动应力强度因子 ;然后采用有限元数值计算方法对叶片进行静力分析、模态分析及裂纹应力强度因子计算 ,最后反推出叶片在旋转状态下振动应力值的大小。该方法根据叶片的实际断口情况计算出叶片在断裂之前的振动应力值 。

转子热弯曲振动试验研究

模仿某型发动机涡轮转子，研制了悬臂式热弯曲振动试验器，进行了热弯曲温度场测量、热弯曲变形试验、热弯曲振动响应试验，试验结果与采用传递矩阵法计算热弯曲振动响应相比较，理论值与实验值吻合较好。