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突加冲击载荷下航空发动机转子动力响应试验
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作者 聂卫健 杨晓光 +2 位作者 唐广 王金舜 刘飞春 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第5期2153-2160,共8页
基于振动台采用高速电机驱动开展航空发动机转子在突加冲击载荷下的动力响应试验研究,完成不同特征转速、不同载荷大小、不同冲击方向、不同脉宽条件下的转子动力响应试验,揭示了突加冲击载荷下转子动力响应的一般规律。研究表明:冲击瞬... 基于振动台采用高速电机驱动开展航空发动机转子在突加冲击载荷下的动力响应试验研究,完成不同特征转速、不同载荷大小、不同冲击方向、不同脉宽条件下的转子动力响应试验,揭示了突加冲击载荷下转子动力响应的一般规律。研究表明:冲击瞬时,转子动力响应呈现瞬间增大、随后恢复至稳定状态的现象;转子的动力响应随着突加冲击载荷的变大而变大,且各工况条件下,转子上垂直方向的动力响应比水平方向的动力响应要大,同一测量截面垂直方向响应比水平方向响应大4%~46.15%;此外,转子受到轴向基础冲击载荷的动力响应比受到垂向基础冲击载荷的动力响应大;在一定范围内,随着基础冲击载荷脉宽从6 ms变大至11 ms,转子的动力响应变小2.5%~10%。研究为航空发动机转子在突加冲击载荷下的振动响应分析和航空发动机结构安全设计提供了参考,具有重要的工程应用价值。 展开更多
关键词 航空发动机 突加冲击载荷 动力响应 试验研究
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Ti_(2)AlNb合金研究进展及在航空发动机上应用可行性分析 被引量:2
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作者 裴会平 刘冬 +4 位作者 姚利盼 邵天敏 刘巧沐 刘亮亮 陈乾明 《材料工程》 北大核心 2025年第1期28-44,共17页
Ti_(2)AlNb合金优良的综合高温性能使其有望取代部分镍基合金,作为航空发动机关键结构材料实现发动机自身减重。针对未来高性能航空发动机轻量化设计需求,结合统计对比、对照实验、有限元仿真分析等方法,从材料特性、合金冷/热加工工艺... Ti_(2)AlNb合金优良的综合高温性能使其有望取代部分镍基合金,作为航空发动机关键结构材料实现发动机自身减重。针对未来高性能航空发动机轻量化设计需求,结合统计对比、对照实验、有限元仿真分析等方法,从材料特性、合金冷/热加工工艺性能、减重收益等方面分别进行分析,讨论该合金在航空发动机中应用的优势、潜力以及仍需解决的问题。分析结果表明,该合金在减重方面优势显著,且较好地实现了强度、韧性和塑性的综合匹配,无明显短板;具有可接受的冷、热加工性能,通过变形、铸造等方式均可制备工程可用的大规格零件;应用于机匣等静子件可在镍基高温合金基础上减重35.3%,应用于整体叶盘/轮盘等转子件可在镍基高温合金基础上减重37.3%。 展开更多
关键词 Ti_(2)AlNb 航空发动机 减重 材料特性 加工工艺
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航空活塞发动机可持续燃料燃烧排放碳烟颗粒微观特性
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作者 曹阳 陈龙飞 +1 位作者 胡雪欢 陈晓阳 《内燃机工程》 北大核心 2025年第3期8-14,共7页
探究了燃用100%加氢酯和脂肪酸途径生产的可持续航空燃料(hydro-processed esters and fatty acids-sustainable aviation fuel,HEFA-SAF)和常规航空煤油RP-3的航空活塞发动机排放的碳烟颗粒的微观特性。发动机设计负荷包括慢车、巡航... 探究了燃用100%加氢酯和脂肪酸途径生产的可持续航空燃料(hydro-processed esters and fatty acids-sustainable aviation fuel,HEFA-SAF)和常规航空煤油RP-3的航空活塞发动机排放的碳烟颗粒的微观特性。发动机设计负荷包括慢车、巡航和起飞。结果表明:HEFA-SAF碳烟聚集体在起飞工况下具有较大的碳氧质量比(记为C/O比),而RP-3碳烟聚集体在慢车工况下具有较大的C/O比。两种航空燃料衍生的碳烟颗粒的初级颗粒平均粒径均随发动机负荷的升高而增大,但在所有工况下HEFA-SAF碳烟颗粒的平均粒径均小于RP-3碳烟颗粒。从低负荷升至高负荷时,两种航空燃料衍生的碳烟颗粒内部纳米结构反应性均有所降低。在慢车工况下RP-3碳烟颗粒反应性较小,而在起飞工况下HEFA-SAF碳烟颗粒反应性更小。研究结果揭示了C/O比、内部纳米结构、碳烟颗粒石墨化程度和发动机负荷之间密切相关,而燃料成分对这些参数具有非单调性影响,这可归因于燃料-空气混合和燃料热解动力学之间的动力学时间尺度竞争。 展开更多
关键词 可持续航空燃料 碳烟颗粒 化学组分 微晶反应性
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涡扇发动机悬臂高速转子动力学分析与试验
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作者 聂卫健 邓旺群 +2 位作者 杨晓光 王阁 袁巍 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第20期8707-8713,共7页
针对某涡扇发动机悬臂高速转子在结构设计阶段,提出空心轴和实心轴两种方案,基于梁单元有限元法分别建立带空心轴和带实心轴的转子动力学分析模型,并开展了临界转速和振型计算。计算结果表明:转子宜选用空心轴结构;在此基础上,进行了带... 针对某涡扇发动机悬臂高速转子在结构设计阶段,提出空心轴和实心轴两种方案,基于梁单元有限元法分别建立带空心轴和带实心轴的转子动力学分析模型,并开展了临界转速和振型计算。计算结果表明:转子宜选用空心轴结构;在此基础上,进行了带空心轴的转子不平衡响应对特征位置上的不平衡量的敏感程度分析,为高速动平衡试验的平衡面选择提供了依据;最后,完成了带空心轴模拟转子在全转速范围内的动力特性试验和工作转速下的高速动平衡试验。转子平稳越过两阶弯曲临界转速并安全运行至工作转速,验证了转子采用空心轴结构以及动力学设计的合理性;与试验结果比较,建立的有限元模型计算误差不大于4.08%,很好地反映了转子的动力特性;高速动平衡后转子在工作转速下的挠度大幅降低,不低于33.33%;研究成果为真实低压转子的结构、动力学设计和试验研究提供了参考和技术支持,具有重要的工程价值。 展开更多
关键词 涡扇发动机 高速转子 动力学分析 有限元 高速动平衡
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中国航空发动机新型结构挤压油膜阻尼器研究进展
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作者 聂卫健 杨晓光 +2 位作者 李坚 刘飞春 陈亚农 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第19期7909-7919,共11页
挤压油膜阻尼器(squeeze film damper,SFD)是航空发动机等旋转机械中常用的减振装置。随着航空科学技术的发展,衍生并发展了很多新型结构的挤压油膜阻尼器。从结构特点、减振特性、减振效果、应用情况等方面,归纳了新型结构挤压油膜阻... 挤压油膜阻尼器(squeeze film damper,SFD)是航空发动机等旋转机械中常用的减振装置。随着航空科学技术的发展,衍生并发展了很多新型结构的挤压油膜阻尼器。从结构特点、减振特性、减振效果、应用情况等方面,归纳了新型结构挤压油膜阻尼器的类别,总结了目前中国新型结构挤压油膜阻尼器近年来的研究现状,指出了当前中国新型挤压油膜阻尼器研究的不足,对未来新型结构挤压油膜阻尼器的研究提出了方向和展望,说明了新型挤压油膜阻尼器的应用前景。研究结果为新型挤压油膜阻尼器在航空发动机等旋转机械的转子系统减振设计中的应用和选型提供了参考。 展开更多
关键词 航空发动机 新型挤压油膜阻尼器 研究进展 减振设计
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航空发动机整机有限元模型转子动力学分析 被引量:59
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作者 陈萌 马艳红 +1 位作者 刘书国 洪杰 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1013-1016,共4页
现代航空发动机在工作中不断变化的机械激振,气动激振频率越来越复杂,这使得对航空发动机振动分析必须考虑各结构间的动力影响.因此,利用能够考虑陀螺力矩影响,基于NASTRAN中实体单元编制的转子动力特性计算程序,对发动机整机进行了动... 现代航空发动机在工作中不断变化的机械激振,气动激振频率越来越复杂,这使得对航空发动机振动分析必须考虑各结构间的动力影响.因此,利用能够考虑陀螺力矩影响,基于NASTRAN中实体单元编制的转子动力特性计算程序,对发动机整机进行了动力特性计算.首先对转子支承结构传递函数(动刚度)进行计算,并进一步研究其对转子动力特性的影响;分析比较基于不同单元模型计算时,盘轴耦合振动及盘轴连接处的角刚度对转子动力特性的影响,证明了基于实体单元的整机模型能够准确考虑各种振动模态.最后,在分析中发现了高阶转子弯曲振动模态与机匣振动耦合现象及其变化规律,在计算分析的基础上研究了在考虑机匣振动耦合时转子系统临界转速的确定方法. 展开更多
关键词 发动机 转子 动力学 有限元法
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航空发动机整机动力学模型建立与振动特性分析 被引量:47
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作者 张大义 刘烨辉 +1 位作者 洪杰 马艳红 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期768-773,共6页
针对航空发动机的转子/整机动力学问题,使用两自由度动力学模型对转、静子的振动耦合机理进行了解释,指出传统转子动力学模型将导致最大67%的计算误差,因此需要采用整机动力学模型对发动机的振动特性进行求解。进一步明确了整机动力学... 针对航空发动机的转子/整机动力学问题,使用两自由度动力学模型对转、静子的振动耦合机理进行了解释,指出传统转子动力学模型将导致最大67%的计算误差,因此需要采用整机动力学模型对发动机的振动特性进行求解。进一步明确了整机动力学有限元模型的简化原则和模型功用,针对转、静子的典型结构论述了详细的建模方法。采用整机三维模型对双转子涡扇发动机的固有振动特性进行了计算和评估,结果表明,慢车至最大转速区间内只存在一阶高压转子平动振型,转子系统总应变能不超过20%,共振裕度大于20%,满足航空发动机的转子动力学设计要求。 展开更多
关键词 转子动力学 整机振动 有限元 临界转速
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正癸烷燃烧机理及航空煤油点火延时动力学模拟 被引量:17
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作者 王慧汝 金捷 +2 位作者 王静波 谈宁馨 李象远 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期341-345,共5页
以单一正癸烷作为国产航空煤油的单组分替代模型,应用自有的碳氢燃料反应机理生成程序Reax-Gen-Combustion构建了燃烧反应的详细机理.以国产煤油在加热型激波管上的燃烧实验为参考,对比研究了文献报道的3组分替代模型(模型Ⅰ)、2组分替... 以单一正癸烷作为国产航空煤油的单组分替代模型,应用自有的碳氢燃料反应机理生成程序Reax-Gen-Combustion构建了燃烧反应的详细机理.以国产煤油在加热型激波管上的燃烧实验为参考,对比研究了文献报道的3组分替代模型(模型Ⅰ)、2组分替代模型(模型Ⅱ)以及本文的单组分替代燃烧反应机理(模型Ⅲ)在预测我国航空煤油点火延时特性方面的实用性.结果表明,温度在1052~1538 K时,模型Ⅰ预测的点火延时与实验值相差较大;模型Ⅲ在温度高于1176 K时的预测值与实验值符合较好,在1052~1176 K之间时则相差较大;模型Ⅱ与模型Ⅲ预测值符合很好,由于前者考虑了低温反应机理,因而对1052~1176 K区间的预测精度与模型Ⅲ相比有所改善.计算还发现,模型Ⅱ中添加的20%(质量分数)1,2,4-三甲基苯对高温段点火延时未产生明显影响. 展开更多
关键词 正癸烷 航空煤油 燃烧反应动力学机理 点火延时 加热型激波管
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世界航空动力技术的现状及发展动向 被引量:103
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作者 刘大响 程荣辉 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期490-496,共7页
讲述了喷气战斗机动力的发展历程 .推重比 8一级发动机是目前世界各发达国家现役主战机种的动力 ,配装推重比 1 0一级发动机的第 4代战斗机预计在 2 0 0 3~ 2 0 0 7年后陆续装备使用 ,成为美国、部分西方国家甚至我国部分周边国家和地... 讲述了喷气战斗机动力的发展历程 .推重比 8一级发动机是目前世界各发达国家现役主战机种的动力 ,配装推重比 1 0一级发动机的第 4代战斗机预计在 2 0 0 3~ 2 0 0 7年后陆续装备使用 ,成为美国、部分西方国家甚至我国部分周边国家和地区 2 0 1 0年后的主战机种 .概括了民用涡扇发动机和直升机动力的发展及其主要关键技术 .列举了 2 展开更多
关键词 世界 航空动力技术 现状 发展动向 航空发动机
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航空发动机叶片气动弹性动力响应的数值方法研究进展 被引量:8
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作者 张章 侯安平 +1 位作者 脱伟 夏爱国 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期572-582,共11页
流动诱发振动造成的航空发动机叶片高周疲劳失效问题深受关注.对叶片的气动弹性动力响应研究的数值方法及进展进行了回顾,总结了航空发动机叶片振动响应实验研究和数值模拟研究的典型成果与特点,并对未来研究发展趋势进行展望.指出进一... 流动诱发振动造成的航空发动机叶片高周疲劳失效问题深受关注.对叶片的气动弹性动力响应研究的数值方法及进展进行了回顾,总结了航空发动机叶片振动响应实验研究和数值模拟研究的典型成果与特点,并对未来研究发展趋势进行展望.指出进一步的机理研究将集中于不稳定流动因素引发叶片强迫振动发作规律的探索以及更贴近流固耦合物理机制的气动弹性数值模拟方法的发展;在工程需求牵引下,建立适用于工程预测的动力响应分析模型,在设计过程中科学评价叶片气动弹性动力响应问题的潜在风险和发展流动控制基础上的气动阻尼减振技术值得进一步关注. 展开更多
关键词 叶片 气动弹性 动力响应 数值模拟 流固耦合
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亚临界压力下航空煤油RP-3动力黏度测量 被引量:5
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作者 贾洲侠 徐国强 +1 位作者 邓宏武 闻洁 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期934-938,共5页
基于经典的毛细管测量流体黏度原理,提出一种新型的测量高温高压条件下的单相介质流体黏度的方法及实验设备.经过误差分析,该方法具有1.009%的测试误差.利用该方法对蒸馏水的动力黏度(2MPa,295~400 K)进行了标定实验,实验结果表明动... 基于经典的毛细管测量流体黏度原理,提出一种新型的测量高温高压条件下的单相介质流体黏度的方法及实验设备.经过误差分析,该方法具有1.009%的测试误差.利用该方法对蒸馏水的动力黏度(2MPa,295~400 K)进行了标定实验,实验结果表明动力黏度测量的平均偏差小于0.715%,其最大偏差不超过2.3%.然后对国产航空煤油RP-3在压力0.1~2 MPa下,温度为298~744 K下动力黏度进行了测量.该方法适用于均一的牛顿流体. 展开更多
关键词 黏度测量 航空煤油 RP-3 热物性 毛细管
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航空发动机转子动力优化设计软件工具研究 被引量:3
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作者 马枚 李强华 王荣桥 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期217-220,共4页
通过对航空发动机多转子系统的转子动力学优化模型的深入分析与研究 ,采用模糊数学中的正态分布的隶属函数的加权之和 ,对多阶临界转速相对于多个常用工作转速的分布状态进行了描述 ,并由此构造了目标函数 ;按照设计工程需要选定了对临... 通过对航空发动机多转子系统的转子动力学优化模型的深入分析与研究 ,采用模糊数学中的正态分布的隶属函数的加权之和 ,对多阶临界转速相对于多个常用工作转速的分布状态进行了描述 ,并由此构造了目标函数 ;按照设计工程需要选定了对临界转速有显著影响的多个因素作为设计变量 ;按照设计规范的要求选定性能约束 ;从而成功地建立了航空发动机转子动力学优化数学模型 .在Win dows98 NT平台上开发了航空发动机转子动力学优化设计软件工具 .该工具可以实现多转子系统的转子动力学优化设计和整体转子的有限元变形与应力分析 .以航空发动机转子为实例 ,验证了转子动力学优化设计软件工具在航空发动机优化设计中的应用 。 展开更多
关键词 最优设计 模糊集 航空发动机 有限元分析 软件工具 转子动力学
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基于绿色能源的分布式混合电推进系统性能分析
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作者 陶智 余明星 +2 位作者 李海旺 谢刚 李雅男 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期101-110,共10页
基于绿色能源的电推进飞行器是是航空运输业实现碳中和的重要技术途径。本文旨在利用理论分析和数值计算的手段,研究基于绿色能源的分布式混合电推进系统的性能,重点关注锂电池和固体氧化物燃料电池(SOFC)在航程和载荷方面的影响。本研... 基于绿色能源的电推进飞行器是是航空运输业实现碳中和的重要技术途径。本文旨在利用理论分析和数值计算的手段,研究基于绿色能源的分布式混合电推进系统的性能,重点关注锂电池和固体氧化物燃料电池(SOFC)在航程和载荷方面的影响。本研究构建了一个包含多种能源形式的混合电推进系统架构,并基于能量流建立了功率传递模型,推导出综合考虑部件特征参数、能量分配参数、飞行气动参数的电推进系统航程方程和载荷方程。研究结果显示,在航程方面,锂电池的能量分配系数和能量密度对飞机航程有显著影响,特别是在能量密度阈值之上,增加锂电池的能量分配系数对提升航程有正收益。此外,SOFC的能量分配系数和效率的增加也提高了飞机航程,特别是在其高值区域。在载荷方面,上述锂电池和SOFC参数对飞机零燃料质量(MZF)和有效载荷具有重要影响,尤其在高能量密度、高效率和高能量分配系数的情况下飞机的载荷性能改善最佳。参数敏感性分析揭示了升阻比、边界层吸入(BLI)风扇效率、锂电池荷电状态(αsoc)和氢燃料剩余状态(αsoh)对航程的显著影响,其中在以往研究中较少出现的αsoc和αsoh的敏感性分析不容忽视,对其进行更为精确和可靠的状态估计有助于优化航程和载荷的性能表现。 展开更多
关键词 绿色能源 混合电推进 分布式电推进 边界层吸入风扇 能量分配
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基于逆向工程的航空发动机叶片再制造修复方法研究 被引量:16
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作者 陈振林 陈志同 +1 位作者 朱正清 张云 《航空制造技术》 2020年第23期80-86,93,共8页
航空发动机叶片长期服役在高温、高压和高速的环境下,极易出现损伤,而损伤叶片的修复技术一直是国内航空领域的研究重点和难点。以双联高导涡轮叶片为例,研究了一种基于逆向工程的航空发动机叶片再制造修复方法。该方法不依赖原始设计模... 航空发动机叶片长期服役在高温、高压和高速的环境下,极易出现损伤,而损伤叶片的修复技术一直是国内航空领域的研究重点和难点。以双联高导涡轮叶片为例,研究了一种基于逆向工程的航空发动机叶片再制造修复方法。该方法不依赖原始设计模型,而是基于同期服役非损伤叶片,这样重构的目标修复曲面更接近损伤叶片的变形状态。首先,用3D蓝光扫描仪扫描已损伤叶片及同期服役非损伤叶片以获取其点云模型;其次,对两叶片点云模型进行最佳拟合配准并分析识别出修复加工区域和边界;然后,基于非损伤区域配准后的误差情况,用多项式方程拟合曲线预测损伤区域的误差数据,再以非损伤叶片截面曲线为基础,叠加预测误差值求取修复区域的目标截面线;最后,通过蒙皮方法构建出目标修复曲面,编制数控加工程序,完成修复加工。以非损伤叶片的逆向模型为参考,对损伤叶片修复结果进行精度检测和误差分析。结果表明:该叶片修复轮廓精度基本上在0.03mm以内,满足修复公差要求,且修复区域与非修复区域能实现光滑搭接过渡,利用提出的方法对双联高导涡轮叶片有很好的修复效果。 展开更多
关键词 涡轮叶片 修复 多项式拟合 模型重构 逆向工程
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典型碳纤维/环氧树脂复合材料热解动力学研究 被引量:3
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作者 朴颖慧 王志 文放 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期139-143,148,共6页
以飞机结构中典型的碳纤维/环氧树脂复合材料为研究对象,通过热重分析实验研究了载气(氮气、空气)气氛和不同升温速率对其热解特性的影响,分析了热解过程,选用Kissinger和Flynn-Wall-Ozawa两种方法计算了相关热解动力学参数,并进行了对... 以飞机结构中典型的碳纤维/环氧树脂复合材料为研究对象,通过热重分析实验研究了载气(氮气、空气)气氛和不同升温速率对其热解特性的影响,分析了热解过程,选用Kissinger和Flynn-Wall-Ozawa两种方法计算了相关热解动力学参数,并进行了对比分析。结果表明:碳纤维/环氧树脂复合材料在氮气气氛下热解只有一个阶段,即环氧树脂在无氧条件下的热解;空气气氛下热解有3个阶段,第一、二阶段为环氧树脂的热解,第三阶段为碳纤维的热解。两种气氛下,随着升温速率的增大,样品的初始分解温度、终止分解温度以及最大失重速率逐渐提高,热解温度范围也逐渐变宽。Kissinger和Flynn-Wall-Ozawa两种方法计算得到了样品在空气气氛下的各阶段表观活化能,经对比分析,所得结果较为一致。研究结果可为复合材料适航审定提供基础数据和理论参考。 展开更多
关键词 碳纤维环氧树脂 热稳定性 热解动力学
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航空发动机燃油伺服系统可控流路设计方法 被引量:1
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作者 赵文帅 王曦 +3 位作者 龙一夫 周龙 周振华 张胜 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期85-101,共17页
针对液压机械伺服系统正向设计的难点,提出了液压机械伺服系统可控流路的基本概念和理论。通过建立状态空间模型,采用闭环系统分析法及液压机械伺服系统可控流路概念,提出了单腔和串联式双腔两种基本结构的可控流路设计方法;在此基础上... 针对液压机械伺服系统正向设计的难点,提出了液压机械伺服系统可控流路的基本概念和理论。通过建立状态空间模型,采用闭环系统分析法及液压机械伺服系统可控流路概念,提出了单腔和串联式双腔两种基本结构的可控流路设计方法;在此基础上,以燃油伺服等压差控制系统的正向设计为典型算例,应用提出的可控流路设计方法进行了系统性设计。仿真结果表明,燃油伺服等压差控制系统静态误差为0,动态调节时间不大于0.01 s,超调量不大于10%,相角裕度大于45°,正弦波动输入信号的干扰下具有鲁棒抗干扰性能。 展开更多
关键词 航空发动机 燃油伺服系统 液压机械压力伺服 可控流路设计 状态空间 等压差控制
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附加阻尼环的航空齿轮强迫响应分析方法 被引量:1
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作者 叶航 王延荣 +2 位作者 苗国磊 苏雷 王帅 《航空发动机》 北大核心 2024年第1期117-123,共7页
为了避免航空齿轮振动过大导致齿轮辐板破裂,在齿轮外缘安装阻尼环是一种有效减振方法。针对工程中阻尼环设计时缺乏有效便捷的设计方法问题,基于能量法建立了航空齿轮节径型振动下阻尼环的等效参数模型。在给定模态振型下,将阻尼环的... 为了避免航空齿轮振动过大导致齿轮辐板破裂,在齿轮外缘安装阻尼环是一种有效减振方法。针对工程中阻尼环设计时缺乏有效便捷的设计方法问题,基于能量法建立了航空齿轮节径型振动下阻尼环的等效参数模型。在给定模态振型下,将阻尼环的影响效果简化为依赖于齿轮振幅(振动应力)的等效阻尼、等效刚度和等效质量,实现了齿轮-阻尼环系统幅频响应快速求解。以某航空齿轮为例,分析了激励载荷、摩擦系数、转速以及结构固有阻尼对强迫响应的影响,结合许用振动应力进行了阻尼环优化设计。结果表明:阻尼环减振效果与振动应力具有强非线性,在本文给定的激励载荷及100 MPa许用振动应力下,阻尼环质量比不应大于5%,最佳摩擦系数为0.1,设计得当的阻尼环能够降低50%以上的振动应力。 展开更多
关键词 航空齿轮 阻尼环 减振 等效阻尼 强迫响应
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航空发动机热防护超临界CO_(2)闭式循环方案设计
18
作者 李星剑 连华奇 +2 位作者 李育隆 徐思远 马旭 《航空发动机》 北大核心 2024年第4期88-94,共7页
针对航空飞行器高速飞行时发动机热环境严峻、冷源有限的问题,提出了一种应用于航空发动机热防护、以超临界CO_(2)为工质的闭式布雷顿冷却循环方案。采用能量分析法构建布雷顿循环的数学模型,对比分析了简单循环、回热循环与间冷循环3... 针对航空飞行器高速飞行时发动机热环境严峻、冷源有限的问题,提出了一种应用于航空发动机热防护、以超临界CO_(2)为工质的闭式布雷顿冷却循环方案。采用能量分析法构建布雷顿循环的数学模型,对比分析了简单循环、回热循环与间冷循环3种循环结构的优劣,比较了高温部件冷却通道的串并联结构对循环性能的影响。结果表明:回热循环能够提高系统热效率约4%,但热沉利用率降低50%;间冷循环能够降低系统热沉消耗8%,但会导致系统总质量增大;超临界CO_(2)简单循环是最符合发动机中间工质冷却循环工作需求的循环结构。对于简单循环而言,高温部件冷却通道并联结构的热效率比串联结构的高6%,但需要的碳氢燃料质量流量提高了2.7%,在碳氢燃料质量充足的条件下,并联结构的性能更优。 展开更多
关键词 热防护 闭式布雷顿循环 超临界CO_(2) 循环结构 航空发动机 高超声速飞行器
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航空发动机燃油伺服系统定压活门正向频域设计方法
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作者 赵文帅 王曦 +3 位作者 龙一夫 周龙 周振华 柴文伟 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期215-227,共13页
定压活门是为航空发动机燃油伺服系统提供伺服参考压力的关键部件,其性能直接影响燃油伺服系统的性能。本文提出一种定压活门的正向频域设计方法,内容包括:基于线性系统理论,推导了定压活门系统的状态空间模型;基于频域设计理论,提出了... 定压活门是为航空发动机燃油伺服系统提供伺服参考压力的关键部件,其性能直接影响燃油伺服系统的性能。本文提出一种定压活门的正向频域设计方法,内容包括:基于线性系统理论,推导了定压活门系统的状态空间模型;基于频域设计理论,提出了一种定压活门的动态设计方法,完成了镇定控制增益的设计;为了便于工程应用,提出了基于图谱的型孔设计、组合设计方法,指导规则型孔、组合型孔结构参数的设计。仿真结果表明,在幅值为1 MPa的进口油源压力阶跃扰动和大幅值的变负载出口型孔流通面积阶跃扰动下,设计的定压活门稳态特性满足1.5±0.01 MPa,稳态误差小于0.7%,动态调节时间小于5 ms,相角裕度基本大于45°。 展开更多
关键词 燃油伺服系统 定压活门 负反馈控制 状态空间模型 频域设计 型孔设计图谱
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多级多重模态减缩策略及其在转子系统动力学特性分析上的应用
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作者 姚毅 黄行蓉 +2 位作者 管晓乐 徐迅 张大义 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期737-746,共10页
航空发动机转子部件众多,多部件高维复杂系统计算量大,导致动力学分析困难、计算时间长,进而影响转子结构设计和动力学验证的效率。基于部件模态综合方法,提出一种针对多部件高维复杂系统降维计算的多级模态减缩策略。对每个单独的子结... 航空发动机转子部件众多,多部件高维复杂系统计算量大,导致动力学分析困难、计算时间长,进而影响转子结构设计和动力学验证的效率。基于部件模态综合方法,提出一种针对多部件高维复杂系统降维计算的多级模态减缩策略。对每个单独的子结构利用固定界面模态减缩,并行减缩各子结构的内部自由度,同时完整保留子结构间的耦合关系。通过子结构组合定义新一级的子结构,应用多级模态减缩策略提升降维减缩效果,结合多重模态减缩方法,构建界面分支模态,可显著降低转子有限元模型的维数,同时保留关键子结构的动力学特征和系统整体关键动力学特性。此计算策略被用于某弹用发动机转子系统低维减缩模型的建立,利用减缩模型提升了转子动力学分析的效率,加速轴承刚度参数的优化设计。研究结果表明,与ANSYS计算相比,转子动力学分析所需时间降低了99.5%,精度误差不超过0.1%,该计算策略可用于多部件高维复杂系统的快速分析。 展开更多
关键词 转子动力学 部件模态综合 多级模态减缩 模态减缩 部件优化
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