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航空推进系统典型薄壁结构热声激振响应分析与实验研究
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作者 杨延泽 沙云东 +1 位作者 赵文强 周晓天 《推进技术》 北大核心 2025年第7期292-303,共12页
针对高速飞行器推进系统结构完整性设计与验证需求,研究典型薄壁结构在热声载荷作用下动力学响应特性。本文基于导出式噪声测量试验系统对行波管高温、高速内流道完成了噪声载荷的采集与测量。将实测噪声信号作为声载荷谱,基于四边固支... 针对高速飞行器推进系统结构完整性设计与验证需求,研究典型薄壁结构在热声载荷作用下动力学响应特性。本文基于导出式噪声测量试验系统对行波管高温、高速内流道完成了噪声载荷的采集与测量。将实测噪声信号作为声载荷谱,基于四边固支矩形薄壁结构的振动控制方程与耦合的有限元/边界元法开展了四边固支高温合金GH188材料的矩形薄壁结构在不同热声载荷下的动力学响应仿真计算,讨论了热、声载荷与结构振动特性的影响关系,并给出了危险频段阻尼损耗系数的取值。计算结果表明,声压级的改变可显著影响结构振动响应峰值,两者呈正相关趋势,160 dB工况Von Mises应力最大,为13.319 MPa。由于热屈曲现象的存在,温度载荷不仅对结构动响应峰值产生影响,同时还会改变结构局部刚度导致危险点位置的变化,在一定温度范围内结构在临界屈曲状态下应变响应峰值最大,为6.8454×10^(-5)。基于行波管试验器开展四边固支矩形薄壁结构在临界屈曲状态下的动力学响应试验,轴向应变最大误差不超过13%,峰值响应频率误差最大不超过10%。试验结果验证了本文噪声测量及仿真计算分析方法的准确性,为高速飞行器推进系统结构完整性设计及典型薄壁结构件在热声载荷下的振动特性研究提供了一种合理的方法。 展开更多
关键词 薄壁结构 热声载荷 热屈曲 振动响应 试验验证
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航空发动机组合式弹性片金属密封环结构密封特性研究 被引量:5
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作者 艾延廷 来纯强 +2 位作者 郝燕平 孙丹 吴天元 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期426-432,共7页
为研究航空发动机组合式弹性片金属密封环结构的密封特性,设计和搭建了弹性片结构密封特性实验平台,研究腔室气体压力、弹性片压缩量对弹性片密封结构气体泄漏率和泄漏面积的影响规律。定量描述了气体泄漏量与弹性片压缩量及腔室气体压... 为研究航空发动机组合式弹性片金属密封环结构的密封特性,设计和搭建了弹性片结构密封特性实验平台,研究腔室气体压力、弹性片压缩量对弹性片密封结构气体泄漏率和泄漏面积的影响规律。定量描述了气体泄漏量与弹性片压缩量及腔室气体压力的关系,分析了其密封机理。研究结果表明:气体泄漏率随腔室压力增大而线性增大;腔室气体压力使弹性片结构有一定的密封效果,压力越大密封效果越好,同时压力越大弹性片压缩量的增大对密封性的改善效果不显著;在压缩量较小或者腔室压力很低的条件下,接触泄漏和通道泄漏共存;当压缩量增大到0.80mm和腔室压力增大到0.40MPa时,继续增大压缩量或腔室压力对减小泄漏面积作用不大,泄漏面积会稳定在169mm^2,即为通道泄漏面积。 展开更多
关键词 金属密封环 泄漏率 密封特性 泄漏面积
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一种航空发动机中介轴承故障诊断方法 被引量:11
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作者 艾延廷 董欢 +1 位作者 田晶 孙志强 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第10期157-160,164,共5页
针对航空发动机中介轴承振动信号故障微弱,故障特征难提取的问题,提出了基于固有时间尺度分解(ITD)和近似熵(AE)结合随机森林(RF)的航空发动机中介轴承故障诊断方法。首先,利用航空发动机中介轴承试验台模拟并采集轴承在正常、外圈故障... 针对航空发动机中介轴承振动信号故障微弱,故障特征难提取的问题,提出了基于固有时间尺度分解(ITD)和近似熵(AE)结合随机森林(RF)的航空发动机中介轴承故障诊断方法。首先,利用航空发动机中介轴承试验台模拟并采集轴承在正常、外圈故障、滚动体故障三种状态下的振动信号;然后通过ITD方法将非平稳、非线性的中介轴承振动信号分解成一组固有旋转分量(PR),计算其近似熵;最后,将不同尺度的近似熵值作为特征向量,输入到随机森林分类器模型中进行分类识别与故障诊断。研究表明,该方法能有效提取出机匣表面振动信号中微弱的中介轴承振动故障信号特征,故障诊断准确率高,具有工程实用性。 展开更多
关键词 中介轴承 固有时间尺度分解 随机森林 近似熵 故障诊断
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鼠笼弹性支承的刚度实验测试及计算分析 被引量:13
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作者 彭京徽 周海仑 +2 位作者 张明 艾延廷 孙丹 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第21期118-124,共7页
为了获得鼠笼弹性支承准确的刚度值,基于实验测试、有限元数值仿真和理论公式推导,进行了鼠笼弹性支承刚度的实验和计算研究。首先,施加不同的外力,进行鼠笼刚度的测试;然后,从网格划分、有无倒角、外力施加位置和边界约束条件四个方面... 为了获得鼠笼弹性支承准确的刚度值,基于实验测试、有限元数值仿真和理论公式推导,进行了鼠笼弹性支承刚度的实验和计算研究。首先,施加不同的外力,进行鼠笼刚度的测试;然后,从网格划分、有无倒角、外力施加位置和边界约束条件四个方面开展鼠笼刚度有限元的数值仿真计算的研究;最后,在充分考虑鼠笼条截面形状、鼠笼条的弯曲方向和受力方向不平行等因素的基础上,进行了鼠笼刚度理论公式的推导。对比实验测试、有限元仿真和理论公式计算得到的鼠笼刚度值可知,网格划分、边界约束条件、有无倒角对鼠笼刚度的有限元计算结果有较大影响,其中,网格划分的影响最大,而外力施加位置对鼠笼刚度的实验测试结果影响较小。 展开更多
关键词 鼠笼弹性支承 刚度 有限元
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C_(2)H_(2)/CH_(4)燃烧特性实验及反应动力学研究
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作者 刘宇 罗蒙蒙 +3 位作者 田富超 谷午 王凯 梁运涛 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期473-480,共8页
随着煤矿开采深度的增加,极易出现瓦斯与煤自燃灾害交织共生现象,增大灾害风险.为阐明煤与瓦斯共生灾害发生时的火焰传播特性,有必要开展煤自燃气体掺混对瓦斯燃烧特性的影响研究.乙炔气体(C_(2)H_(2))是煤高温氧化时产生的主要气体之一... 随着煤矿开采深度的增加,极易出现瓦斯与煤自燃灾害交织共生现象,增大灾害风险.为阐明煤与瓦斯共生灾害发生时的火焰传播特性,有必要开展煤自燃气体掺混对瓦斯燃烧特性的影响研究.乙炔气体(C_(2)H_(2))是煤高温氧化时产生的主要气体之一,甲烷(CH_(4))是瓦斯的主要成分,本文研究了0~2%体积分数C_(2)H_(2)掺混对CH_(4)层流燃烧速度的影响规律.结果表明,随着C_(2)H_(2)体积分数的增加,C_(2)H_(2)/CH_(4)混合燃料层流燃烧速度增大.层流燃烧速度受质热扩散作用、动力学和热力学效应的综合影响,当C_(2)H_(2)体积分数增加至2%时,混合燃料的(αLe)^(1/2)、T_(ad)分别增加了1.54%、2.98%,T_(a)减少了26.93%,说明动力学效应是C_(2)H_(2)促进CH_(4)层流燃烧速度增加的主导因素.由活性自由基体积分数分析可知,随着C_(2)H_(2)体积分数的增加,H、O、OH和CH_(3)等活性自由基体积分数均出现增加趋势,从而促进了CH_(4)的燃烧. 展开更多
关键词 C_(2)H_(2)/CH_(4)混合燃料 层流燃烧速度 动力学效应 敏感性分析 活性自由基
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连续SiC纤维增强金属基复合材料轴结构力学性能实验及损伤
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作者 骆丽 李金雨 +1 位作者 沙云东 郝燕平 《材料科学与工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期970-978,共9页
本研究开展了TC4和SiC_(f)/TC4实验件的力学性能实验、45°铺层的失效模式实验,并对损伤过程进行声发射监测,建立了TC4和SiC_(f)/TC4轴结构有限元计算模型。研究发现SiC_(f)/TC4轴结构承载性能优于TC4轴结构,正负交替铺层的设计最佳... 本研究开展了TC4和SiC_(f)/TC4实验件的力学性能实验、45°铺层的失效模式实验,并对损伤过程进行声发射监测,建立了TC4和SiC_(f)/TC4轴结构有限元计算模型。研究发现SiC_(f)/TC4轴结构承载性能优于TC4轴结构,正负交替铺层的设计最佳,并与实验结果进行了对比,验证了模型有效性。基于Hashin失效准则,结合声发射监测结果,计算并分析了[45°]6轴结构在反向扭转载荷和[45°]10轴结构在正向扭转载荷作用下的损伤过程。结果显示[45°]6轴结构承扭性能更高,损伤过程为慢变过程,结构在承扭时损伤几乎伴随加载过程发生,此时轴结构稳定性差。[45°]10轴结构比[45°]6轴结构承扭性能差,但损伤过程为快变过程,损伤过程是发生在断裂前的一瞬间。此种情况下,纤维、基体和界面均发挥了其最大的优势,轴结构在承扭过程中相对稳定。 展开更多
关键词 连续SIC纤维 金属基 轴结构 力学性能 损伤 承扭能力
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周期时变转子系统参数识别技术研究
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作者 王志 王建军 刘玉 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期21-27,共7页
针对周期时变转子振动系统,提出了基于方波脉冲函数展开的参数识别方法。将振动系统状态空间方程用方波脉冲级数展开,利用方波脉冲函数具有脱关性及正交性等性质,并根据矩阵分块与谱分解理论,推导出周期时变系统参数识别递推公式。通过... 针对周期时变转子振动系统,提出了基于方波脉冲函数展开的参数识别方法。将振动系统状态空间方程用方波脉冲级数展开,利用方波脉冲函数具有脱关性及正交性等性质,并根据矩阵分块与谱分解理论,推导出周期时变系统参数识别递推公式。通过对二自由度刚度周期时变系统仿真模型和实际非对称转子系统进行结构参数识别,结果表明,在合适计算步长下刚度值识别准确,平均绝对百分误差分别小于0.5%与1%,验证了该方法的正确性和有效性,有较大的工程应用价值。 展开更多
关键词 周期时变系统 参数识别 方波脉冲函数 非对称转子
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基于峰值保持降采样算法的中介轴承故障声发射数据缩减技术 被引量:5
8
作者 田晶 艾延廷 +2 位作者 赵明 张凤玲 王志 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1157-1163,共7页
针对声发射信号数据量大、分析和保存困难的缺点,提出一种峰值保持降采样(PHDS)和谱峭度(SK)算法相结合的声发射信号数据缩减技术。采用双转子试验台开展中介轴承外圈故障模拟实验并采集声发射信号。同时,建立动力学模型对外圈故障进行... 针对声发射信号数据量大、分析和保存困难的缺点,提出一种峰值保持降采样(PHDS)和谱峭度(SK)算法相结合的声发射信号数据缩减技术。采用双转子试验台开展中介轴承外圈故障模拟实验并采集声发射信号。同时,建立动力学模型对外圈故障进行数值仿真。利用PHDS-SK技术对实验和仿真结果进行数据缩减。结果表明:实验和仿真信号数据量分别缩减为原始数据的1/1250和1/400,故障信号数据缩减的同时保留了中介轴承外圈故障的周期冲击特征,并在缩减后的信号中准确提取出中介轴承外圈故障频率。 展开更多
关键词 峰值保持 中介轴承 声发射 数据缩减 谱峭度
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涡轮导向叶片综合冷却特性实验研究 被引量:7
9
作者 李广超 莫唯书 +2 位作者 张魏 赵长宇 黄福幸 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期2772-2778,共7页
为了优化设计涡轮导向叶片冷气用量,采用红外测温技术对叶栅进出口压比2.378,冷热流体流量比0.059~0.118的叶片综合冷却效果进行了研究,获得了叶片表面综合冷却效果二维分布以及展向平均和区域平均综合冷却效果随流量比的变化规律。结... 为了优化设计涡轮导向叶片冷气用量,采用红外测温技术对叶栅进出口压比2.378,冷热流体流量比0.059~0.118的叶片综合冷却效果进行了研究,获得了叶片表面综合冷却效果二维分布以及展向平均和区域平均综合冷却效果随流量比的变化规律。结果表明:流量比变化对前缘和压力面区域平均综合冷却效果的影响明显大于吸力面。前缘最大展向平均综合冷却效果出现在滞止线附近,该冷却结构对前缘可以进行有效冷却。流量比由0.059增大到0.118,区域平均综合冷却效果先升高后降低,流量比0.078获得最大综合冷却效果。将设计点流量比从0.098减小到0.078,不仅减少冷气用量,还提高了叶片综合冷却效果。 展开更多
关键词 综合冷却效果 涡轮 红外测温 流量比
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热流环境下薄壁壳结构声激振响应特征计算
10
作者 李文为 沙云东 +1 位作者 唐晓宁 杨延泽 《航空发动机》 北大核心 2025年第3期53-61,共9页
针对航空发动机加力燃烧室中钝体径向火焰稳定器典型薄壁壳结构的声激振响应问题,基于耦合边界元/有限元法建立热流环境下声激振响应求解模型,研究了来流温度、声压级、来流马赫数对径向火焰稳定器典型薄壁壳结构声激振响应的影响。结... 针对航空发动机加力燃烧室中钝体径向火焰稳定器典型薄壁壳结构的声激振响应问题,基于耦合边界元/有限元法建立热流环境下声激振响应求解模型,研究了来流温度、声压级、来流马赫数对径向火焰稳定器典型薄壁壳结构声激振响应的影响。结果表明:径向火焰稳定器典型薄壁壳结构的总应力呈对称分布,在内面中线-0.43位置处最大;随着来流温度的升高,总应力呈减小趋势,应力集中区域范围缩小,但声压级对应力集中区域范围影响较小,当声压级在148~160 dB范围内时,声压级每提高3dB,总应力和Von Mises Stress峰值应力均增大约1.41倍;当来流马赫数从0.3提高到0.5时,Von Mises Stress峰值应力变化较小,仅增大约0.10%。研究结论可为径向火焰稳定器典型薄壁壳结构热流声激振响应分析提供理论依据。 展开更多
关键词 加力燃烧室 火焰稳定器 薄壁壳结构 热声载荷 振动应力 航空发动机
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旋流预混燃烧限制域形状对热声不稳定性的影响
11
作者 王鹏 刘爱虢 +2 位作者 吴小取 于天誌 吴开辟 《动力工程学报》 北大核心 2025年第7期999-1009,共11页
为获得旋流预混燃烧室中限制域形状对热声不稳定性的影响,采用数值模拟的方法,对不同限制域形状内的燃烧振荡机理、三维火焰结构和流场特性进行了研究。结果表明:通过改变燃烧室进口当量比,相比于突扩限制域,斜坡限制域热声不稳定性均... 为获得旋流预混燃烧室中限制域形状对热声不稳定性的影响,采用数值模拟的方法,对不同限制域形状内的燃烧振荡机理、三维火焰结构和流场特性进行了研究。结果表明:通过改变燃烧室进口当量比,相比于突扩限制域,斜坡限制域热声不稳定性均得到明显抑制。突扩限制域中的火焰动态结构呈现周期性变化,斜坡限制域中的火焰动态结构基本不变,并且随着斜坡角度的增加,角回流区的面积减小,热声不稳定性得到明显改善,主要原因是斜坡限制域中角回流区的涡旋脱落过程受限,涡旋产生和脱落的强度、频率及涡旋与火焰的接触程度均有所降低,导致涡旋与火焰之间的相互作用减少,包括涡旋对火焰的拉伸、扭曲及火焰对涡旋的加热等物理过程。这种削弱的相互作用减少了燃烧室内的不稳定扰动源,从而有助于抑制热声不稳定性。使用斜坡限制域有潜力成为在宽工况范围内有效抑制热声不稳定的被动控制方法。 展开更多
关键词 旋流预混燃烧 热声不稳定性 限制域形状 突扩限制域 斜坡限制域
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基于非线性阻尼识别的螺栓连接检测技术 被引量:4
12
作者 艾延廷 刘成明 +1 位作者 王志 田晶 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第9期138-143,180,共7页
螺栓连接质量是影响机械结构装配质量的关键,研究快捷、有效的检测技术具有重要意义。根据能量守恒定律,推导出螺栓连接接触面非线性阻尼识别公式。基于系统动力学特性与经验模态分解(EMD)相结合的方法,确定出用于阻尼识别的系统敏感固... 螺栓连接质量是影响机械结构装配质量的关键,研究快捷、有效的检测技术具有重要意义。根据能量守恒定律,推导出螺栓连接接触面非线性阻尼识别公式。基于系统动力学特性与经验模态分解(EMD)相结合的方法,确定出用于阻尼识别的系统敏感固有频率。以L型梁为研究对象进行实验,并利用希尔伯特变换方法和建立的非线性阻尼识别公式,得到系统的黏性阻尼比以及非线性阻尼比。研究表明,螺栓扭矩的变化对系统固有频率影响较小,而对系统阻尼的影响显著,尤其是对黏性阻尼比的影响较明显;当螺栓发生松动时系统的黏性阻尼比会发生明显的非线性变化,即由0.1225跃升至0.2587,相对增加了111.18%,从而验证了基于非线性阻尼变化检测螺栓连接质量的有效性。 展开更多
关键词 螺栓连接 非线性阻尼 希尔伯特变换 经验模态分解 结合面
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螺栓预紧状态下螺纹扩展应力分析
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作者 关焦月 高源 +2 位作者 艾延廷 田晶 姚玉东 《中国机械工程》 北大核心 2025年第5期923-932,共10页
螺栓在预紧状态下的螺纹受力情况无法准确判断,可能引发螺纹的强度破坏和过早松动,进而影响螺栓连接的可靠性。螺纹面接触状态通常采用绝对坐标系下的应力进行描述,而有限元计算应力方向与实际螺纹面存在一定角度,导致分析结果不直观。... 螺栓在预紧状态下的螺纹受力情况无法准确判断,可能引发螺纹的强度破坏和过早松动,进而影响螺栓连接的可靠性。螺纹面接触状态通常采用绝对坐标系下的应力进行描述,而有限元计算应力方向与实际螺纹面存在一定角度,导致分析结果不直观。为此,推导了螺纹面数学表达式,并提出了螺纹接触面扩展应力分析法;然后针对螺栓连接结构特点建立了螺栓连接有限元模型,并通过试验验证了模型的准确性;最后应用扩展应力分析法研究了螺栓在预紧状态下的螺纹面应力及其分布特点。研究结果表明,仿真预紧力与试验预紧力的最大误差仅为5.78%,证明了仿真模型的准确性;扩展应力分析法能够反映螺纹面应力分布的连续性和单调性,且能体现最优预紧力的存在;同圈层螺纹面上的应力下降速率与应力大小成反比,从受力分析角度说明了螺纹牙上的应力主要集中在前三圈的原因。提出的螺纹扩展应力分析法使螺纹接触面受力分析更加直观、准确,研究结论可为螺栓连接结构防松分析与可靠性分析提供理论支撑。 展开更多
关键词 预紧力 螺栓连接 螺纹 螺纹面数学模型 应力分布
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基于多元质量损失与遗传算法的装配质量优化技术研究 被引量:4
14
作者 艾延廷 田晶 高红池 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1161-1164,共4页
以装配质量损失最小为目标,采用信噪比衡量各质量指标对总体装配质量波动影响的权重,在Atiles-leon多元质量损失函数的基础上建立了基于信噪比的多元装配质量损失模型,采用遗传算法对该模型进行了优化求解,且求解精度高、收敛速度快。... 以装配质量损失最小为目标,采用信噪比衡量各质量指标对总体装配质量波动影响的权重,在Atiles-leon多元质量损失函数的基础上建立了基于信噪比的多元装配质量损失模型,采用遗传算法对该模型进行了优化求解,且求解精度高、收敛速度快。最后通过某一轴承组件装配实例验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 多元质量损失 遗传算法 装配质量 信噪比
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基于模拟机匣的中介轴承微弱故障特征提取技术 被引量:6
15
作者 李壮 沙云东 +2 位作者 栾孝驰 赵宇 陈兴武 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第35期15262-15269,共8页
中介轴承是航空发动机支承传动系统中的重要零件,其运行状态直接影响航空发动机的工作状态和运行安全。围绕航空发动机中介轴承微弱故障特征信号提取的问题,以振动信号分析和处理为基础,开展航空发动机中介轴承微弱故障特征信号提取实... 中介轴承是航空发动机支承传动系统中的重要零件,其运行状态直接影响航空发动机的工作状态和运行安全。围绕航空发动机中介轴承微弱故障特征信号提取的问题,以振动信号分析和处理为基础,开展航空发动机中介轴承微弱故障特征信号提取实验。仿照某型涡扇发动机机匣结构设计加工了模拟机匣,用来模拟振动信号的复杂传递路径。基于包络谱分析和经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)包络谱分析处理振动信号,对比二者对滚动轴承微弱故障特征信号的提取效果。实验结果表明,在中介轴承微弱故障特征信号提取中,模拟机匣可以有效地模拟振动信号的复杂传递路径,EMD包络谱分析法比单一采用包络谱分析的方法能够更加明显有效地提取中介轴承微弱故障信号。 展开更多
关键词 微弱故障 特征提取 模拟机匣 中介轴承 航空发动机 包络谱 经验模态分解
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低压转子初始弯曲双转子系统跨坐标系建模方法 被引量:3
16
作者 刘玉 王建军 +1 位作者 陈立强 王志 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期60-68,75,共10页
针对航空发动机双转子系统中低压转子初始弯曲问题,考虑中介支点轴心位置偏移,提出一种跨坐标系的双转子系统建模方法,这种方法能够解决高低、压转子运动形式不同而不能在统一坐标系下建模的问题,进而可以较准确模拟中介支点轴心偏移对... 针对航空发动机双转子系统中低压转子初始弯曲问题,考虑中介支点轴心位置偏移,提出一种跨坐标系的双转子系统建模方法,这种方法能够解决高低、压转子运动形式不同而不能在统一坐标系下建模的问题,进而可以较准确模拟中介支点轴心偏移对双转子系统动力学影响。基于高低压转子的耦合运动行为,分别在不同坐标系下建立高、低压转子有限元模型,通过Lagrange方程得到高、低压转子的运动微分方程。通过对中介轴承的内外环自由度坐标变换实现了高低压转子的跨坐标系自由度耦合。低压转子的初始弯曲将导致自身的质量偏心和角度偏置,这将引起对低压转子的附加离心载荷和附加陀螺力矩;由于中介支点轴心位置偏移,高压转子的运动微分方程中具有时变刚度和时变阻尼项,其附加的激励载荷也比较复杂;中介轴承由于连接不同坐标系通过坐标变换产生时变刚度。通过算例对该模型的稳态响应分析,并与传统模型进行了对比。结果表明:当接近低压转子激励临界转速时,该模型的响应幅值较传统模型明显增大。 展开更多
关键词 双转子 中介轴承 轴初始弯曲 基础激励 自由度耦合
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某型涡扇发动机中介轴承微弱故障特征信号提取技术 被引量:8
17
作者 栾孝驰 沙云东 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第13期167-174,共8页
研究航空发动机在降转速过程中中介轴承微弱故障特征信号的提取技术,提出了一种基于计算阶次分析、三次样条插值分析与包络谱分析相结合的新方法。基于滚动轴承模拟故障实验和航空发动机中介轴承微弱故障实验测得的降速工况下的转速信... 研究航空发动机在降转速过程中中介轴承微弱故障特征信号的提取技术,提出了一种基于计算阶次分析、三次样条插值分析与包络谱分析相结合的新方法。基于滚动轴承模拟故障实验和航空发动机中介轴承微弱故障实验测得的降速工况下的转速信号和振动信号,首先对转速信号在时域内积分获得角位移-时间信号;再对该信号进行线性插值获得等角度间隔的角位移-时间信号;然后利用该时间序列对振动信号进行三次样条差值获得等角度间隔分布的重采样振动信号;最后对重采样振动信号进行包络分析及快速傅里叶变换获得阶次包络谱。通过两种实验分析表明该方法能有效提取出复杂路径下航空发动机中介轴承微弱故障特征信息。该方法为航空发动机中介轴承微弱故障特征信号提取提供了一种重要手段,具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 涡扇发动机 中介轴承 微弱轴承故障 阶次包络谱 重采样
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微型燃气轮机燃烧室性能试验测试 被引量:2
18
作者 刘爱虢 陈思 +3 位作者 李昱泽 翁一武 曾文 刘凯 《热力发电》 CAS 北大核心 2019年第6期71-78,共8页
设计了一种以天然气为燃料的微型燃气轮机燃烧室,并对燃烧室的燃烧性能进行了试验测试。所设计的燃烧室为单级旋流器+主燃孔的折流式单管燃烧室,采用L型燃气导管实现气流在燃烧室内的180°转角;燃料喷嘴为多孔式,2排孔的喷射角度分... 设计了一种以天然气为燃料的微型燃气轮机燃烧室,并对燃烧室的燃烧性能进行了试验测试。所设计的燃烧室为单级旋流器+主燃孔的折流式单管燃烧室,采用L型燃气导管实现气流在燃烧室内的180°转角;燃料喷嘴为多孔式,2排孔的喷射角度分别为120°和90°;通过掺混孔和燃气导管冷却孔相互配合的方式来满足燃烧室出口温度场的要求。测试结果表明:在设计点燃烧室的冷、热态压力恢复系数分别为0.955、0.940;点火燃空比为0.005~0.007,具有较好的点火特性;对贫油熄火特性影响较大的因素是燃烧室入口温度,当大气温度由?30 ℃升至30 ℃时,贫油熄火燃空比由0.002 6降低至0.002 3;排放及燃烧效率未能达到要求,尤其是CO排放较高,体积分数达到300×10–6;燃烧室出口温度分布的热点指标低于0.15,满足要求,但空气流量分配不合理导致火焰筒局部温度过高。 展开更多
关键词 微型燃气轮机 燃烧室 排放特性 试验测试 热点指标 燃烧效率
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基于EMD模糊熵与会诊决策融合模型的中介轴承故障诊断技术 被引量:5
19
作者 王志 李有儒 +2 位作者 田晶 刘丽丽 李吉凯 《航空发动机》 北大核心 2019年第5期76-81,共6页
针对航空发动机中介轴承故障信号难于识别的问题,提出了1种融合kNN、SVM、CART、RF及GBDT5种算法的会诊决策融合模型。基于中介轴承故障模拟试验台开展某型航空发动机中介轴承故障试验验证。采用EMD算法对采集的振动故障信号进行分解,提... 针对航空发动机中介轴承故障信号难于识别的问题,提出了1种融合kNN、SVM、CART、RF及GBDT5种算法的会诊决策融合模型。基于中介轴承故障模拟试验台开展某型航空发动机中介轴承故障试验验证。采用EMD算法对采集的振动故障信号进行分解,提取IMF分量的模糊熵作为故障特征。利用建立的会诊模型对中介轴承内环故障、内环-滚动体耦合故障、正常、滚棒剥落、滚棒划伤5种不同状态进行识别。试验研究表明:会诊模型的故障诊断准确率高达92.5%,并表现出良好的泛化能力。 展开更多
关键词 经验模态分解 中介轴承 模糊熵 决策融合 会诊模型 故障诊断 航空发动机
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垃圾填埋气微型燃气轮机低排放燃烧室燃烧性能实验 被引量:1
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作者 刘爱虢 陈思 +1 位作者 王栋 曾文 《热力发电》 CAS 北大核心 2020年第3期92-99,共8页
为研究一种采用中心分级贫燃预混技术的低排放垃圾填埋气微型燃气轮机燃烧室,采用单头部燃烧室,以2种垃圾填埋气LFG1、LFG2和天然气为燃料,进行了燃烧性能实验。考察了3种燃料的点火特性以及在发动机全负荷状态下,不同主燃级喷口位置、... 为研究一种采用中心分级贫燃预混技术的低排放垃圾填埋气微型燃气轮机燃烧室,采用单头部燃烧室,以2种垃圾填埋气LFG1、LFG2和天然气为燃料,进行了燃烧性能实验。考察了3种燃料的点火特性以及在发动机全负荷状态下,不同主燃级喷口位置、值班级与主燃级燃料分配比例(燃料分配比)对燃烧室污染物排放、燃烧效率的影响。结果表明:在所选空气流量0.15~0.50 kg/s范围内,天然气的点火燃空比为0.00065~0.00250,2种垃圾填埋气的点火燃空比为0.00404~0.00620,均符合低污染燃烧室的设计标准;随着燃料分配比在0.2~0.5变化,3种燃料存在不同的燃料分配比,使得燃烧效率更高,污染物排放水平更低;选用燃料分配比0.3与0.4的工况下,主燃级喷口位置由旋流器前调整为旋流器中间位置后,提高了LFG2与天然气的燃烧效率,但增加了LFG1与天然气的污染物排放。 展开更多
关键词 垃圾填埋气 燃烧效率 微型燃气轮机 排放特性 燃料分配比 燃烧特性
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