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多电航空发动机控制技术发展综述
1
作者 张天宏 方鋆 崔轶博 《推进技术》 北大核心 2025年第8期1-14,共14页
随着飞行器的多电化以及电推进技术的发展,多电航空发动机的发电功率需求逐步增加,其起动发电机与发动机系统之间的耦合作用越发显著,带来了多电航空发动机控制的挑战。本文通过国内外文献调研分析,总结了多电航空发动机建模难点、面向... 随着飞行器的多电化以及电推进技术的发展,多电航空发动机的发电功率需求逐步增加,其起动发电机与发动机系统之间的耦合作用越发显著,带来了多电航空发动机控制的挑战。本文通过国内外文献调研分析,总结了多电航空发动机建模难点、面向控制系统设计研究的模型简化方法与软件平台;分析了起动发电机对航空发动机性能的影响;深度解析了针对双起动发电机构型的电功率传输技术对发动机低转速状态性能的优化,以及涡轮电能量管理技术对过渡状态性能的优化;剖析了推进系统结构改变引发的能量管理控制、故障诊断与容错控制以及推力一体化控制方面的技术革新;介绍了电机对拖平台缩比功率试验技术和NASA新建设的四个多电技术试验平台。最后,基于分析结果对国内多电航空发动机控制技术提出了发展建议。 展开更多
关键词 多电航空发动机 控制技术 建模技术 试验技术 综述
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数据与机理融合的航发转子柔性装配精度预测 被引量：2
2
作者 石智辉 柳健 +1 位作者 赵英杰 孙清超 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第4期716-723,共8页
针对考虑转子零件装配变形后的航空发动机转子装配精度难以准确预测的问题,提出一种机理引导数据的航发转子柔性装配精度预测方法。基于误差传递累积机理建立航发转子刚性装配模型,在此基础上通过分析配合零部件变形对装配精度的影响,... 针对考虑转子零件装配变形后的航空发动机转子装配精度难以准确预测的问题,提出一种机理引导数据的航发转子柔性装配精度预测方法。基于误差传递累积机理建立航发转子刚性装配模型,在此基础上通过分析配合零部件变形对装配精度的影响,提出一种考虑柔性因素的转子装配精度预测模型;结合航发转子装配机理模型,采用数值分析方法对转子柔性装配过程进行特征敏感性分析并建立特征工程;结合航发转子装配的非线性特征与不确定规律,提出一种基于支持向量回归与极端梯度提升算法(SVR-XGBoost)的航空发动机转子装配精度预测模型;以某型号航发转子的一级盘与二级盘作为研究对象,通过对比不同机器学习模型预测结果。本文机器学习模型的MAE、MSE、R2评估指标均优于单一的SVR与XGBoost方法,有较高的泛化性与准确性;本文模型的装配精度预测结果与装配试验结果具有良好的一致性,相对于刚性预测模型其平均误差减小了73.10%,对航空发动机转子装配精度预测精度的提升起到显著效果。 展开更多
关键词 航空发动机转子 机理模型 数据与机理融合 装配精度预测
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一种双通道热并行架构FADEC系统任务可靠性分析
3
作者 王建锋 张天宏 +1 位作者 周永权 袁春飞 《航空发动机》 北大核心 2025年第3期137-142,共6页
为解决先进航空发动机控制回路数量显著增加带来任务可靠性降低的问题,针对传统的双通道主备架构全权限数字电子控制(FADEC)系统,创新性地提出了一种双通道热并行架构FADEC系统。为分析该新型FADEC系统架构对任务可靠性的影响,支撑先进F... 为解决先进航空发动机控制回路数量显著增加带来任务可靠性降低的问题,针对传统的双通道主备架构全权限数字电子控制(FADEC)系统,创新性地提出了一种双通道热并行架构FADEC系统。为分析该新型FADEC系统架构对任务可靠性的影响,支撑先进FADEC系统架构的论证和方案设计,采用可靠性建模方法,建立FADEC系统部件可靠性模型,并对双通道热并行架构机制进行分析和建模,从而构建整个系统的任务可靠性模型。结合部件失效率经验数据,开展了任务可靠性分析和计算。结果表明:FADEC系统采用双通道热并行架构能够显著提高任务可靠性;双通道的传感器输入信号、控制回路正常或故障信息均通过电子控制器内部通讯传递给对方通道,实现了输入信号和通道健康状态的共享;余度管理策略不仅实现了双通道单独的控制和切换,还实现了双通道信号级别的协同输出,双通道可自主交叉重构完成控制功能;该FADEC系统不仅能够容忍一次故障,并且在不同硬件功能模块出现多次故障的情况下功能可不降级,可满足高可靠性指标要求。 展开更多
关键词 全权限数字电子控制系统 任务可靠性 系统架构 双通道热并行架构 可靠性模型 航空发动机
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航空发动机轮盘简化裂纹体建模
4
作者 李昀睿 唐雪鹤 +2 位作者 郭秩维 冯建文 胡绪腾 《航空发动机》 北大核心 2025年第1期103-110,共8页
为了满足航空发动机轮盘损伤容限设计评估方法发展的需求,开展了轮盘简化裂纹体建模方法研究。对轮盘盘心、辐板、螺栓孔等关键部位可能存在的表面裂纹、内部裂纹等典型裂纹类型,根据轮盘的几何特征和载荷条件,利用商业软件对轮盘及简... 为了满足航空发动机轮盘损伤容限设计评估方法发展的需求,开展了轮盘简化裂纹体建模方法研究。对轮盘盘心、辐板、螺栓孔等关键部位可能存在的表面裂纹、内部裂纹等典型裂纹类型,根据轮盘的几何特征和载荷条件,利用商业软件对轮盘及简化裂纹体模型进行裂纹扩展计算和对比分析,提出了基于轮盘不同部位特征和对应临界裂纹尺寸的简化裂纹体模型建立及选取原则。结果表明:采用规则的简化裂纹体模型代替轮盘构件进行裂纹扩展分析,所计算的应力强度因子和裂纹尺寸随循环数的变化曲线与实际轮盘计算结果均非常接近,临界裂纹尺寸计算差别在±10%以内,裂纹扩展寿命的计算差别在±5%以内。简化裂纹体模型相较于实际轮盘的裂纹扩展寿命计算结果略偏保守。 展开更多
关键词 轮盘 损伤容限设计 简化裂纹体模型 临界裂纹尺寸 裂纹扩展寿命 航空发动机
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改进YOLOv7的航空发动机叶片损伤检测方法 被引量：1
5
作者 魏永超 刘嘉欣 +2 位作者 朱泓超 朱姿翰 刘伟杰 《航空发动机》 北大核心 2025年第1期133-139,共7页
针对目前航空发动机叶片损伤检测精度低的问题,提出了一种基于改进YOLOv7的发动机叶片损伤检测模型YOLOv7-CC。对发动机叶片缺损图像进行损伤标注,构建航空发动机叶片损伤数据集,并且采用二分K-means算法对标记框进行聚类,获取与该数据... 针对目前航空发动机叶片损伤检测精度低的问题,提出了一种基于改进YOLOv7的发动机叶片损伤检测模型YOLOv7-CC。对发动机叶片缺损图像进行损伤标注,构建航空发动机叶片损伤数据集,并且采用二分K-means算法对标记框进行聚类,获取与该数据集最匹配的锚框(anchor)。在模型中Backbone网络输出之后采用坐标注意力机制,分别捕获长距离依赖关系和保留精确的位置信息,提高对损伤目标的检测能力,并在特征重组过程中采用轻量级上采样算子(CARAFE),同时保留了语义信息以及位置信息,通过更大的感受野来完成上采样,提高了网络对特征的提取能力。结果表明:所提出的基于YOLOv7-CC算法的损伤检测的平均精度达到了83.53%,相较于基准网络提升了7.4%,能够对航空发动机叶片3种常见的损伤类型实现高效检测。 展开更多
关键词 损伤检测 深度学习 YOLOv7模型 注意力机制 航空发动机
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航空发动机滑油系统测试性建模与仿真优化
6
作者 黄世杰 蔡景 张瑞 《航空发动机》 北大核心 2025年第4期142-152,共11页
为了解决传统测试性建模方法难以准确分析滑油系统这类强非线性系统信号流向的问题,开展了滑油系统测试性建模与仿真优化研究。利用Simulink和部件法建模构建了涡扇发动机滑油系统仿真模型,基于粒子群算法对模型进行优化和验证;分析滑... 为了解决传统测试性建模方法难以准确分析滑油系统这类强非线性系统信号流向的问题,开展了滑油系统测试性建模与仿真优化研究。利用Simulink和部件法建模构建了涡扇发动机滑油系统仿真模型,基于粒子群算法对模型进行优化和验证;分析滑油系统常见故障事件,基于正向分析和AMESim仿真得到故障系数并构建故障模型,根据该系统物理结构和仿真模型确定初始测点和可用测点,并进行敏感性分析;通过故障注入建立测试性数学模型,并构建测试性特性和指标对数学模型进行评价;分别从面向故障隔离和面向外场监测两方面,对测试性模型进行优化。结果表明:滑油系统仿真模型中各工作参数平均误差在2%左右,满足工程精度要求;通过2次测试性优化后,隔离率从42.86%增加到85.71%,且符合主流发动机滑油参数监测类型特点,为诊断策略的制定提供基础,对滑油系统测试性设计具有较高的指导意义和参考价值。 展开更多
关键词 滑油系统 仿真 相关性矩阵 测试性建模 测试性优化 航空发动机
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基于分块交叉信赖域法的航空发动机部件级模型精修方法研究
7
作者 张书博 郑前钢 +1 位作者 陈铖 张海波 《推进技术》 北大核心 2025年第1期207-218,共12页
为了解决传统修模方法易陷入局部最优的问题,提出了一种基于分块交叉信赖域法的航空发动机部件级模型精修方法。该方法首先通过修正函数法进行粗略地缩放,解决原始通用特性图与其真实特性差距较大的问题。在此基础上,采用特性图分块策略... 为了解决传统修模方法易陷入局部最优的问题,提出了一种基于分块交叉信赖域法的航空发动机部件级模型精修方法。该方法首先通过修正函数法进行粗略地缩放,解决原始通用特性图与其真实特性差距较大的问题。在此基础上,采用特性图分块策略,利用试车稳态点数据对特性图进行局部修正,并进一步提出交叉信赖域方法求得其局部区域的修模参数空间,以实现在不同发动机状态下适应性调节优化空间。最后,引入对不同修正区域选取特定的优化空间,避免了单一优化区间带来的局部最优问题。仿真结果表明,相比于传统的修正函数法,本文提出的方法可以使模型各个稳态工况点平均误差从1.13%降低到了0.51%左右,平均精度提升了54%,显著提高了航空发动机数学模型的精度。 展开更多
关键词 航空发动机 涡扇部件级模型 修正函数法 特性图 修正函数法
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高效燃-滑油散热器传热性能计算修正模型
8
作者 张司薇 高红霞 +1 位作者 冷子昊 苏壮 《航空发动机》 北大核心 2025年第2期105-109,共5页
为满足飞机和发动机润滑系统热分析及发动机设计方案论证的需求,采用改进的Bell-Delaware法建立了适用于航空发动机管壳式燃-滑油散热器的传热性能计算模型,对该类散热器的传热性能进行分析,并结合变工况试验结果对模型进行修正。结果表... 为满足飞机和发动机润滑系统热分析及发动机设计方案论证的需求,采用改进的Bell-Delaware法建立了适用于航空发动机管壳式燃-滑油散热器的传热性能计算模型,对该类散热器的传热性能进行分析,并结合变工况试验结果对模型进行修正。结果表明:修正模型计算出的管壳式燃-滑油散热器的单位温差散热量与试验值相比误差在10%以内,且90%的数据点的比较误差均在5%以内;修正后的计算模型能准确地预测散热器在不同工作状态下的性能,能有效地计算出管壳式燃-滑油散热器在飞行剖面上典型飞行状态点的性能曲线,为预测飞机不同飞行状态点或发动机不同工作状态下的散热器传热特性提供了可靠的依据,为发动机设计和性能评估提供重要支持。 展开更多
关键词 燃-滑油散热器 管壳式换热器 传热性能 计算模型 润滑系统 航空发动机
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航空发动机数字化需求分解及工程实践
9
作者 吴雄 黎方娟 黄维娜 《航空发动机》 北大核心 2025年第3期75-82,共8页
未来体系作战向多维度、高复杂、强互联的模式发展,对武器装备研发和生命周期管理提出了更加快速、敏捷、稳健的要求,数字化是实现武器装备快速高质量发展的重要途径。介绍了航空发动机研制过程中需求分解的重要性,分析了基于文档的需... 未来体系作战向多维度、高复杂、强互联的模式发展,对武器装备研发和生命周期管理提出了更加快速、敏捷、稳健的要求,数字化是实现武器装备快速高质量发展的重要途径。介绍了航空发动机研制过程中需求分解的重要性,分析了基于文档的需求分解方法的局限性,探讨了数字工程背景下以模型为中心的需求分解方法,提出了需求数字化分解思路,形成了基于模型的需求分解、需求追溯和确认的方案,有效支撑需求在航空发动机全生命周期的传递和管理。 展开更多
关键词 武器装备 航空发动机 数字化 基于模型的需求分解 数字工程
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基于模型确认的非线性转子支承系统建模方法
10
作者 杨稀 闫述 +1 位作者 王浩然 赵永刚 《航空发动机》 北大核心 2025年第1期151-157,共7页
为了建立能够准确反映转子支承系统真实结构的数学模型,提出基于模型确认辨识转子系统非线性支承刚度参数,并建立转子支承系统的非线性动力学模型的方法。采用自由状态下的转子模态测试数据对转子模型进行修正与确认,建立准确的转子模... 为了建立能够准确反映转子支承系统真实结构的数学模型,提出基于模型确认辨识转子系统非线性支承刚度参数,并建立转子支承系统的非线性动力学模型的方法。采用自由状态下的转子模态测试数据对转子模型进行修正与确认,建立准确的转子模型。在此基础上,对转子支承系统开展低幅值激励的模态测试,辨识其线性支承刚度参数,从而建立转子支承系统的底层线性模型。对转子支承系统开展不同激励水平下的恒位移振动测试,确定支承非线性刚度的函数形式,并进一步识别支承非线性刚度参数,最终建立转子支承系统的非线性动力学模型。设计加工了考虑非线性支承因素的转子系统,采用该方法建立的转子支承系统底层线性模型,与实际结构的模态频差在5%以内,模态置信准则(MAC)值在0.89以上,具有良好的相关性;进一步建立转子支承系统的非线性动力学模型,将模型预测的响应与转动试验数据进行对比,结果表明:所提出的方法能够基本准确地反映真实结构的非线性动力学特性。 展开更多
关键词 转子支承系统 非线性支承 振动测试 非线性参数识别 非线性建模 模态置信准则 航空发动机
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基于分层机制引导神经网络的微动疲劳寿命预测
11
作者 刘钰锦 袁荒 《航空发动机》 北大核心 2025年第2期115-123,共9页
为了提高采用机器学习方法预测航空发动机微动疲劳寿命的准确度与适用性,开展基于分层机制引导神经网络(HMNN)法的GH4169合金榫接结构微动疲劳寿命预测研究。按照先验知识来辅助人工神经网络(ANN)权重更新的思路,建立了包含临界面模型... 为了提高采用机器学习方法预测航空发动机微动疲劳寿命的准确度与适用性,开展基于分层机制引导神经网络(HMNN)法的GH4169合金榫接结构微动疲劳寿命预测研究。按照先验知识来辅助人工神经网络(ANN)权重更新的思路,建立了包含临界面模型信息的物理信息神经网络(PINN)结构。基于FS(Fatemi-Socie)临界面模型相似函数引导神经网络权重优化方向,建立了准确性更高的修正HMNN模型。结果表明:采用修正HMNN方法进行寿命预测精度更高,其对多轴非比例疲劳、微动疲劳的寿命预测误差均在2倍线内;旁路神经网络结构可有效将FS模型信息与神经网络训练过程相结合,增强了神经网络的物理可解释性;数据选取对神经网络模型精确性影响较小,但数据边界值对能否训练出合理模型至关重要。包含FS模型信息的神经网络可有效降低对数据边界值的需求,具有很好的工程应用潜力。 展开更多
关键词 分层机制引导神经网络 微动疲劳 多轴非比例疲劳 疲劳寿命评估 镍基高温合金 临界面模型 航空发动机
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基于Weibull混合分布的航空发动机零部件寿命建模 被引量：1
12
作者 袁忠大 程秀全 王大伟 《航空发动机》 北大核心 2024年第4期95-100,共6页
针对航空发动机在维修工作中存在重要零部件使用寿命及失效率难以估算的问题,搜集了发动机重要零部件燃油计量活门、整体驱动发电机、液压机械组件的使用寿命数据,并运用Weibull混合分布及单Weibull分布分别建立了上述重要零部件的寿命... 针对航空发动机在维修工作中存在重要零部件使用寿命及失效率难以估算的问题,搜集了发动机重要零部件燃油计量活门、整体驱动发电机、液压机械组件的使用寿命数据,并运用Weibull混合分布及单Weibull分布分别建立了上述重要零部件的寿命模型。在模型求解过程中采用了经典的三参数相关系数优化法,求出发动机重要零部件的可靠度、失效率及故障概率密度函数。通过计算得出Weibull混合分布模型的线性相关系数r_(g)比单Weibull分布模型的大;同时K-S假设检验结果显示,Weibull混合分布的统计量观测值D_(n)均小于临界值D_(30,0.1)。结果表明:相对于单Weibull分布,Weibull混合分布模型更精确地表征了发动机重要零部件的寿命数据,从而有效地提高寿命参数的估算精度;Weibull混合分布模型的可靠性有助于发动机管理工程师制定视情维修方案;并对航材备件的数量有指导意义,具有较高的推广应用价值。 展开更多
关键词 航空发动机 部件寿命 威布尔混合分布 可靠性模型 寿命建模
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多层连接结构的轴向应力分布的数值计算与试验
13
作者 但敏 熊翰韬 +1 位作者 金玉阳 杨程皓 《航空发动机》 北大核心 2024年第3期107-113,共7页
为了解多层连接结构的轴向应力分布,从双层法兰螺栓连接结构连接轴向载荷分布着手,建立了被连接件轴向应力分布的中空椭球体分布模型,推导出被连接件的轴向连接刚度理论表达式;并进行了连接结构扭矩与预紧力关系的试验及压力分布测试试... 为了解多层连接结构的轴向应力分布,从双层法兰螺栓连接结构连接轴向载荷分布着手,建立了被连接件轴向应力分布的中空椭球体分布模型,推导出被连接件的轴向连接刚度理论表达式;并进行了连接结构扭矩与预紧力关系的试验及压力分布测试试验;将该模型应用于航空发动机多层法兰连接结构,采用数值模型和试验方法对中空椭球体模型进行验证。结果表明:测试试验件预紧力与力矩呈正相关,且拧紧系数约为0.2,可满足工程中无润滑条件下螺栓拧紧力矩系数的经验值;连接界面接触范围随扭矩的增大先增大到一定范围后保持不变;与被连接件轴向应力分布的试验测试结果相比,采用改进的中空椭球体模型和原中空圆锥体模型的计算结果的最大误差分别为9.42%和21.97%,证明了改进的中空椭球体分布模型的精度较高。 展开更多
关键词 航空发动机 多层连接结构 轴向应力分布 分布模型
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涡轮电推进系统建模及控制规律设计 被引量：2
14
作者 江天牧 张晓博 +3 位作者 王占学 刘永泉 姚尧 郝旺 《推进技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期18-30,共13页
为了研究涡轮电推进系统的工作特性及控制规律设计方法,建立了涡轮电推进系统总体性能仿真模型。基于部件法建立了涵道风扇性能计算模型;基于电机效率图建立了发电机及电动机性能计算模型;基于面向对象的建模方法建立了电推进模块计算... 为了研究涡轮电推进系统的工作特性及控制规律设计方法,建立了涡轮电推进系统总体性能仿真模型。基于部件法建立了涵道风扇性能计算模型;基于电机效率图建立了发电机及电动机性能计算模型;基于面向对象的建模方法建立了电推进模块计算模型。将建立的电推进模块计算模型加入涡扇发动机部件级仿真模型中,构建了涡轮电推进系统的共同工作方程组,即其性能仿真模型。采用逆算法研究了不同几何参数控制规律下,涵道风扇推力调节时推进系统的工作特性。通过在性能仿真模型中添加推力平衡方程,并结合差分进化算法构建涡轮电推进系统优化模型,形成了涡轮电推进系统控制规律优化设计方法,应用此方法计算了推进系统节流过程控制规律和性能参数。计算结果表明:本模型设计点性能计算结果与国外发动机性能计算软件计算结果最大偏差仅为0.22%,验证了建模方法的有效性;当涵道风扇推力改变时,可能导致涡扇发动机出现超温、超转和喘振等问题,通过联合调节尾喷管喉部面积和涵道引射器面积,可以有效改善这些问题;设计出的节流过程控制规律可以保证不超温、不超转,具有足够的喘振裕度,且在节流过程中还能进一步降低耗油率;该控制规律还具有连续、单调的特点,利于工程实现。 展开更多
关键词 航空发动机 涡轮电推进系统 推进系统建模 差分进化算法 控制规律设计
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航空发动机积垢和在线清洗技术研究进展 被引量：2
15
作者 王立文 霍金鉴 +2 位作者 鲁鑫 刘强 唐杰 《航空发动机》 北大核心 2024年第1期20-27,共8页
随着中国民航事业的发展,航空发动机的经济性与安全性至关重要。压气机积垢是造成航空发动机性能降低的主要因素之一,发动机在线清洗是目前经济有效的除垢手段,积垢的清除效果与清洗系统参数密切相关。系统总结了发动机积垢机理和清除... 随着中国民航事业的发展,航空发动机的经济性与安全性至关重要。压气机积垢是造成航空发动机性能降低的主要因素之一,发动机在线清洗是目前经济有效的除垢手段,积垢的清除效果与清洗系统参数密切相关。系统总结了发动机积垢机理和清除技术研究现状,分析评述了用于评估积垢效应的模型,考虑垢质颗粒运动过程中的聚合、破碎和表面侵蚀,进一步量化沉积效应和时间尺度,改进数值模拟过程、提高模型精度等方面尚需优化。同时对在线清洗参数和清洗时机进行了深入讨论,指出了不同在线清洗参数和清洗时机的清洗效果目前还处于初步研究阶段,还应加强对射流系统的喷雾覆盖范围、液滴尺寸和清洗频率的研究,建议在积垢程度、不同压气机尺寸和在线清洗经济性等方面进一步优化清洗工艺参数和清洗时机。 展开更多
关键词 航空发动机 颗粒物沉积 沉积模型 在线清洗 液滴尺寸 射流系统
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轴对称矢量喷管运动学建模及运动轨迹分析 被引量：1
16
作者 张昊 张起梁 +2 位作者 孟令超 罗忠 宋慧涛 《航空发动机》 北大核心 2024年第1期87-93,共7页
轴对称矢量喷管为复杂的空间多链路机构,是推力矢量技术的核心。为研究其运动规律,将空间机构位置分析法、解析几何法和环路矢量法相结合,建立了轴对称矢量喷管的空间运动学模型。利用数值仿真实现了其运动姿态的仿真,并通过与ADAMS仿... 轴对称矢量喷管为复杂的空间多链路机构,是推力矢量技术的核心。为研究其运动规律,将空间机构位置分析法、解析几何法和环路矢量法相结合,建立了轴对称矢量喷管的空间运动学模型。利用数值仿真实现了其运动姿态的仿真,并通过与ADAMS仿真结果对比,验证了该模型的正确性,进而获得轴对称矢量喷管在不同驱动方式下的位姿以及喉口和喷口的面积变化规律。结果表明:喉口状态和喷管运动状态对喷管面积比均有影响,面积比随着A9作动筒的同步伸长呈明显单调递增状态;A9作动筒异步驱动时,喷管面积比变化较小,喷口矢量偏转角角速度与作动筒运动速度呈比例关系,截面形状由圆形逐渐变为空间上扭曲的椭圆形;拉杆尺寸对喷管机构的面积比变化范围有明显影响,拉杆每增大(或减小)1 mm,面积比变化区间整体上移(或下移)0.025。仿真结果有助于了解喷管的运动规律,可为喷管的参数化分析及优化设计提供理论依据。 展开更多
关键词 轴对称矢量喷管 空间多链路 运动学建模 仿真 位姿 运动轨迹 航空发动机
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基于飞行参数的航空发动机主轴承支反力分析
17
作者 姜振和 陈茉莉 +1 位作者 罗贵火 王卫英 《航空发动机》 北大核心 2024年第6期94-99,共6页
为研究飞机机动飞行对发动机主轴承径向支反力的影响,建立了飞机载体坐标系及发动机转子坐标系,采用Timoshenko梁单元和具有偏心质量的圆盘单元对转子系统进行建模,推导了基于飞参和发动机整机模型的转子系统运动微分方程。给出了横滚... 为研究飞机机动飞行对发动机主轴承径向支反力的影响,建立了飞机载体坐标系及发动机转子坐标系,采用Timoshenko梁单元和具有偏心质量的圆盘单元对转子系统进行建模,推导了基于飞参和发动机整机模型的转子系统运动微分方程。给出了横滚飞参的转速比和飞机加速度等参数,将飞参输入到发动机整机模型中,利用Newmark-β法求解出模型中主轴承的支反力。结果表明:机动飞行对转子产生的附加阻尼、刚度及激励力会导致主轴承产生沿轴承周向非对称的径向支反力;机动飞行引起的动偏心使主轴承的支反力增大,各主轴承x向最大轴承支反力增大为非机动飞行时的70.4、48.4、58.9、77.2和125.9倍,y向最大轴承支反力增大为非机动飞行时的4.2、1.3、3.1、2.1和2.9倍。该结论对于航空发动机主轴承的结构设计具有参考价值。 展开更多
关键词 主轴承 支反力 机动飞行 整机模型 飞行参数 航空发动机
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鸟撞损伤风扇气动特性仿真 被引量：2
18
作者 王佳宇 孟德君 +1 位作者 冯冬民 于传萍 《航空发动机》 北大核心 2024年第4期52-57,共6页
为了对鸟撞损伤后风扇叶片的复杂几何形状进行快速建模,以分析损伤叶片几何形态对风扇特性的影响,发展了一种鸟撞损伤叶片参数化建模及鸟撞损伤风扇气动特性评估方法,评估了鸟撞损伤区的径向位置、周向分布以及数量对风扇特性的影响规... 为了对鸟撞损伤后风扇叶片的复杂几何形状进行快速建模,以分析损伤叶片几何形态对风扇特性的影响,发展了一种鸟撞损伤叶片参数化建模及鸟撞损伤风扇气动特性评估方法,评估了鸟撞损伤区的径向位置、周向分布以及数量对风扇特性的影响规律。结果表明:风扇特性对鸟撞损伤的敏感区位于叶尖,在相同损伤程度下,叶尖鸟撞比叶中和叶根鸟撞对风扇特性的影响更大,尖部发生鸟撞使风扇流量、压比和效率的降低程度比根部发生鸟撞时分别高0.64%、0.79%和1.72%;对于损伤区的周向分布形式,在周向损伤区数量一定而周向分布越集中时,工作点性能略有降低,但风扇的裕度越呈现降低趋势,而当损伤区增多导致周向分布更为集中时,工作点的流量、压比、效率和裕度均会明显降低;当损伤区数量线性增长时,风扇特性呈现出非线性降低。发展的鸟撞损伤风扇气动特性评估方法为抗鸟撞损伤风扇设计提供了技术支撑,提升了发动机正向设计能力。 展开更多
关键词 气动特性 鸟撞 风扇叶片 计算流体动力学 建模 仿真 航空发动机
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面向航空发动机的虚拟多人拆装任务的驱动方法 被引量：1
19
作者 曾秋玮 胡兆勇 +2 位作者 王志乐 张锐林 邹刚 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期220-231,共12页
为满足虚拟多人协同拆装系统不同拆装任务的快速开发需求,提出一种可配置任务序列的数据驱动方法。以某型航空发动机样机为研究对象,研究了多人协同拆装的任务要素,对任务进行基于JS对象图谱(JavaScript Object notation,JSON)的参数化... 为满足虚拟多人协同拆装系统不同拆装任务的快速开发需求,提出一种可配置任务序列的数据驱动方法。以某型航空发动机样机为研究对象,研究了多人协同拆装的任务要素,对任务进行基于JS对象图谱(JavaScript Object notation,JSON)的参数化设计与表达,以JSON参数化文件驱动任务序列,定义每一步任务的交互操作。实践表明:该方法运用于多人协同拆装系统中,使系统具备可配置性,能根据自定义任务序列驱动任务流程;在多端大任务量的情况下,有效提升部署效率。 展开更多
关键词 虚拟拆装 多人协同 航空发动机 参数化模型 任务驱动
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基于模型修正的高空起动预测方法 被引量：1
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作者 阙建锋 严红明 英基勇 《航空发动机》 北大核心 2024年第3期58-63,共6页
针对利用基于部件特性的起动模型预测发动机起动过程时精度较低的问题,通过建立起动模型迭代求解方程研究了起动模型计算方法。基于燃烧效率修正系数、吸放热模型换热系数、附加损失修正系数,匹配发动机起动关键参数,研究了模型修正方法... 针对利用基于部件特性的起动模型预测发动机起动过程时精度较低的问题,通过建立起动模型迭代求解方程研究了起动模型计算方法。基于燃烧效率修正系数、吸放热模型换热系数、附加损失修正系数,匹配发动机起动关键参数,研究了模型修正方法;基于发动机部件特性的起动模型,结合地面起动数据修正,实现了模型计算数据与试验数据基本一致,并验证了起动模型修正的有效性。利用该模型进行空中起动预测,并将模型预测结果与试验结果进行了对比。结果表明:起动试验得到的压气机共同工作线、转子加速率与模型修正结果比较吻合,涡轮出口排气温度差异合理。起动模型修正方法可以高效支撑高空起动试验的开展,在空中起动试验包线边界工况点上,起动试验能够一次成功,降低试验风险和试验成本。 展开更多
关键词 起动 模型 修正方法 模型预测 高空起动试验 航空发动机
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