含浮动花键的直升机超临界轴系自激振动实验研究

为避免含浮动花键超临界轴系的研制及工程应用中出现的自激失稳问题,以某型直升机超临界尾水平轴系为研究对象,定性分析了短轴自激振动的产生机理,开展了浮动花键不同状态下的振动稳定性试验。研究表明:内摩擦阻尼力是短轴自激振动的根本原因,其特征频率为短轴一阶固有频率。正常安装状态下,轴系运转平稳,自激振动幅值均在0.1 mm以下。润滑状态越差齿面损伤越严重,无润滑状态自激振动最大幅值为0.9 mm。定位面配合间隙超限会导致自激振动和齿面损伤,花键侧隙一定程度超限仅有齿面损伤,二者均超限时自激振动最大幅值为4.77 mm,极易发生失稳,且自激振动多出现在小载荷状态。实际应用中应加强振动监控,细化花键检查步骤,控制尾轴同轴度,确保工作安全。

离心铸造Al-60Si合金的数值模拟与实验研究

高硅铝合金由于具有较低的热膨胀系数、低密度、导热性能好等良好的物理化学性能,已成为最具有潜力的金属基电子封装材料。然而,高硅铝合金常规制备方法,如粉末冶金等,制备出的合金存在致密度低、合金内部容易产生气孔、组织粗大等问题,且成本较高。本文以Al-60Si超高硅铝合金作为研究对象,采用ProCast数值模拟的方法,计算了不同浇注温度、离心转速等工艺条件下,合金凝固过程中温度场和流场等分布规律,确定最优工艺参数为离心转速800 r/min,浇注温度1200℃,浇注速度16.5 mm/s;并制备了高性能的细晶Al-60Si合金环形铸件,发现铸环外层、中层和内层分布不同尺寸的初生硅相,外层部分大多数是块状初生硅相;中层及内层部分是粗大的板条状初生硅相;通过表征热膨胀系数发现,离心后的Al-60Si热膨胀系数整体小,其中铸环外层区域热膨胀系数最小,性能较好。

热挤压态FGH95合金热变形特性

采用Gleeble 3800D热模拟压缩试验机系统地研究了挤压态FGH95合金在变形温度1050~1120℃、应变速率0.001~1.000 s^(−1)条件下的热压缩变形行为,获得了挤压态FGH95合金的应力应变曲线,建立了挤压态FGH95合金的本构方程,并基于动态材料模型,绘制了合金的热加工图。结果表明,挤压态FGH95合金的热变形本构方程高温材料常数分别为热变形激活能Q=300.925 kJ·mol^(−1),常数α=0.01139 MPa−1,参数n=1.86。相较于热等静压态,挤压态合金激活能下降50%以上。根据热加工图能量耗散效率并结合微观组织分析,找到了挤压态FGH95合金的加工安全区和失稳区,提出了热加工工艺参数范围:应变速率为0.010~0.100 s^(−1),变形温度为1050~1120℃。

某型航空发动机扭矩曲线故障原因分析与排故

某型航空发动机在交付试车过程中,经常出现扭矩不合格故障。从测扭机构原理出发,建立滑油压力与输出扭矩的总体模型。对力学模型进行分析可知,中间轴承润滑状态是影响扭矩测量的重要因素。通过计算比油膜厚度,对轴承润滑状态进行评判,结果表明,轴承粗糙度对扭矩曲线的测量有着较大的影响。针对故障原因,提出相应的解决措施,有效解决了发动机交付过程中的一大难题。

某型航空发动机减速单元体机匣热—结构耦合分析

本文以某型航空发动机减速单元体为研究对象,建立了单元体三维模型和热力学模型。根据工况计算了热源发热功率和各对流面对流换热系数。运用ANSYS Workbench对单元体稳态温度场进行有限元分析,得到温度场分布规律云图,将温度场分析结果导入热-结构耦合模块中计算得到了单元体机匣的变形值。分析了由于机匣轴承孔变形导致的轴线平行度误差,并将其量化为对齿轮啮合状态的影响。结果表明热变形对中间齿轮轴向力影响较小,热变形不是导致测扭机构故障的主要原因。

高活性铝粉助剂法燃烧热测量不确定度的蒙特卡罗法评定

针对高活性铝粉燃烧不完全问题,采用助剂法对高活性铝粉进行燃烧热值有效准确测量,并运用蒙特卡罗法(MCM)对影响燃烧热值测量不确定度的来源进行分析,通过最大信息熵原理确定相关输入量的分布函数,依据测量模型进行不确定度的传递及输出,讨论了模拟次数M对计算结果的影响。结果表明,该方法高活性铝粉燃烧充分,燃烧效率高,测试效果好。当M=100000时,助剂法测试燃烧热的测量结果表示为(28016±570)J/g,相对不确定度为1.0%;随着模拟次数M的增加,计算结果的平均值与标准偏差越接近理论计算值;较之GUM法,MCM法可避免对测量模型求导,计算过程简洁易行,更适应于含能材料非线性复杂测量模型的不确定度评价。

ZL114A铝合金在不同喷丸工艺下的疲劳性能与微观机理研究

研究了ZL114A铝合金采用S70国产丸粒喷丸与SAE S70进口丸粒喷丸后的疲劳性能,并对两种工艺下的ZL114A铝合金疲劳断裂微观机理进行了探索。结果表明:ZL114A铝合金经国产丸粒喷丸与进口丸粒喷丸,其疲劳性能没有明显差异。国产喷丸工艺与进口喷丸工艺下的ZL114A铝合金试验件的瞬断区面积均约占整个断口的60%,疲劳断口上均有块状解理面,瞬断区域均可见相当数量的韧窝,韧窝呈密集排列的蜂窝状,表明试样发生了韧性断裂。国产喷丸ZL114A铝合金与进口喷丸ZL114A铝合金试样的裂纹扩展路径是相同的,裂纹在试验件的表面萌生,经条状物区域进一步扩展,最后在韧性断裂中断裂。

二氧化硅层对氧化石墨烯表面生长碳纳米管的影响

目的 通过在氧化石墨烯表面沉积二氧化硅过渡层,实现碳纳米管在其表面的可控生长。方法 在氧化石墨烯(GO)的分散液中,滴入四乙氧基硅烷(TEOS),通过调节分散液的pH,使得TEOS水解,并在氧化石墨烯表面沉积二氧化硅层(SiO_(2)),获得二氧化硅包覆的氧化石墨烯(GO@SiO_(2));然后,采用浮动催化剂化学气相沉积(CVD)方法,在GO@SiO_(2)表面生长碳纳米管,通过调节沉积时间,获得二氧化硅包覆的氧化石墨烯–碳纳米管杂化材料(GO@SiO_(2)-CNTs);将未沉积二氧化硅层的氧化石墨烯在同样条件下通过CVD得到氧化石墨烯–碳纳米管杂化材料(GO-CNTs);结合SEM、STEM、EDS分析,对比有无二氧化硅层的氧化石墨烯基底对生长碳纳米管的影响。结果 在GO表面直接生长的CNTs不能实现全面均匀的包覆,相比之下,在SiO_(2)包覆的GO表面生长的碳纳米管阵列均匀且致密,呈现典型的“刷”状结构,通过调节反应时间,可以控制碳纳米管的生长密度和长度。结论 二氧化硅层可以有效地促进碳纳米管在氧化石墨烯基底的生长,实现碳纳米管形貌的可控调节。

动力锂电池管理系统采集控制器的设计

本文介绍了一种动力锂电池管理系统采集控制器的优化设计。针对目前市场上锂电池管理系统大多存在对保护点、充放电控制策略单一、固定,无法适应电动车实际运行时复杂多变的环境、路况等现象。提出了一种对动力锂电池组进行均衡充电控制、放电管理、电量的计算和单体锂电池保护的优化控制方法。

直升机吊舱挂架意外脱落分析

以一次直升机吊舱挂架脱离故障为例,详细分析并试验验证了直升机吊舱挂架意外脱落的机理。设计更改造成双电源隔离措施失效,机上其他设备用电通路形成潜在工作回路,将导致导线电流过载烧蚀失效,吊舱挂架意外脱落。研究采取相应改进措施消除故障隐患,恢复设计更改前的双刀型钮子开关并建造线路隔离双保险等。

粉末高温合金Udimet720Liγ′强化相析出行为

采用气淬炉模拟了粉末高温合金Udimet720Li经空冷、风冷及油冷等不同冷却路径的固溶处理过程,测试了经过两级时效处理的合金在650℃的拉伸性能,研究了拉伸变形后的位错组态,分析了冷却速率对γ′强化相析出规律及力学性能的影响。结果表明:粉末高温合金Udimet720Li的析出相强化机制为位错切过机制,二次γ′相尺寸越小,合金强度越高。合金二次γ′相的形核析出温度区间为900~1000℃,其尺寸与合金在该温度范围内的冷却速率成反比,冷却速率越大,γ′相尺寸越小,当冷速高于100℃/min时,合金强度达到应用要求。推荐粉末Udimet720Li合金盘件固溶处理的冷却方式为:在1000℃以上保持低冷却速率来降低淬火应力,然后选择油浴作为盘件淬火的冷却方式,入油温度应在1000℃左右。

坩埚材质对K465合金真空感应熔炼过程痕量元素影响规律

为了掌握坩埚材质对高温合金真空感应熔炼过程痕量元素含量的影响规律,以K465镍基铸造合金为载体,通过对炉前样进行成分分析,对比研究了采用氧化铝和氧化镁坩埚进行真空感应熔炼高温合金过程中痕量元素含量的变化规律。结果表明:与氧化铝基坩埚相比,氧化镁基坩埚由于坩埚反应导致合金液中的[Mg]含量随时间增加,添加活性元素Al、Ti、Ce、Y后,[Mg]含量增加速率增大。与氧化镁基坩埚相比,氧化铝坩埚更稳定,因而稀土元素Ce+Y的收得率更高。坩埚材质对痕量元素Zn、Pb、S、As、Sn、Se含量的变化规律无明显影响。

铸造机匣管接头、凸台特征铣削加工余量优化方法

近年来,随着航空领域技术的发展,航空发动机的性能及设计结构在不断地改进和提高,同时也大大增加了航空发动机关键零部件的制造难度,其中较为典型的有铸造机匣。机匣铸造过程中的热变形等原因,导致机匣表面的管接头和凸台等特征的几何误差较大,从而进一步导致后续铣削加工过程中出现余量分配不均匀等问题。针对铸造机匣铣削加工过程中出现的这类问题,提出了一种基于特征位置匹配的余量优化方法,以在机测量结果作为数据输入,根据测量结果计算待加工特征的最佳拟合位置,并将计算得到的位置经刚体变换作用到加工坐标系上,以实现零件加工余量的均匀化。经加工试验验证表明,加工过程中未出现过欠切,降低了刀具磨损,零件经检测质量合格。

某型发动机排气框架盖板漏油故障分析

本文介绍了某型发动机排气框架盖板漏油故障现象。通过建立排气框架盖板漏油故障树,对故障原因进行逐层剖析,并结合分解检查、设计复查以及试验手段对故障展开详细的分析,最终查明故障原因并采取了相应的纠正措施,经过试验验证,排除了故障。

航空花键-转子系统自激振动研究综述

在以航空动力传输为代表的大功率、高速转子系统中,花键具有不可替代的作用。由于航空动力传输系统结构、重量和空间的限制,许多花键只能运行于脂润滑或无润滑环境。花键的载荷和服役环境导致其长期处于复杂的接触和微动状态中。当转子跨越临界转速之后运行时,花键润滑不良或特定的不对中状态,可能诱发花键的自激振动。花键自激振动发生时,会出现低频振动,且低频振幅高、能量大,易导致严重的破坏或事故。国内外学者对于花键自激振动开展了一定的研究工作,形成了花键内摩擦阻尼引起花键自激振动的共识,提出了缓解花键自激振动的措施。通过综述花键摩擦阻尼、花键-转子系统自激振动的研究历程与研究现状,总结归纳花键自激振动特点与影响因素,并尝试给出了花键摩擦阻尼与自激振动研究的发展趋势,为航空动力传输中花键的稳定可靠服役提供参考。