摘要：附件系统是航空发动机的重要组成部分,发动机过度振动常常会造成附件结构的局部破坏。针对某航空发动机具有多个安装结构支撑的滑油箱系统,开展不同飞行状态(空中慢车、巡航以及最大工作转速状态)下滑油箱振动传递路径分析(TPA)。首先,基于TPA基本原理,建立了多支撑滑油箱系统TPA有限元模型,并验证了模型的有效性。然后,基于某发动机实测滑油箱振动载荷谱,仿真分析了滑油箱多个目标点的振动响应。进一步地,基于仿真TPA方法,比较研究了不同飞行状态下安装结构对滑油箱振动响应的贡献量大小。结果表明,在N1、N2及2N1处,滑油箱振动响应相对较大;在空中慢车和巡航状态,安装结构不同振动传递方向对目标点振动响应贡献量排序为Y>X>Z;在最大工作转速状态,不同安装结构Y向和X向振动传递方向对目标点振动响应贡献量相对较大。最后,通过降低主要传递路径的传递函数和工况载荷,滑油箱振动响应分别下降了1.5、2.8 dB。本文所使用的TPA分析方法可用于指导航空发动机复杂多支撑外部附件系统的动力学设计。

摘要：压液式在线自动平衡系统作为一种新型的液体式自动平衡系统,具有结构简单、旋转部分无可动部件、动作环境封闭、平衡过程可逆且可停机保持等优点。相较于已有其他在线自动平衡系统,更适用于大型旋转设备领域。介绍该在线自动平衡系统的组成及工作原理,基于某最大直径达500 mm的转子实际结构,通过有限元仿真对转子-轴承-单/双平衡执行器系统的动力学特性进行定量分析,据此设计的平衡执行器对原转子系统的动力学特性影响在2%以内;分别进行单/双平衡执行器的抑振效果模拟仿真,振幅降低70%以上。最终在模拟试验台上,通过单面自动平衡试验将转子振幅从18.6μm降至10.6μm,验证该平衡系统的可行性和有效性;通过双面动平衡将转子振幅从17.8μm降低至4.6μm,为后续双面自动平衡研究奠定技术基础。

摘要：针对管道、发电等行业使用的燃气轮机转子叶片断裂故障问题,开展了叶片断裂故障诊断方法研究。首先,基于燃气轮机叶片尾流激振力产生机理和转子叶片断裂进一步引发的突发不平衡振动机理,提出了基于转子叶片通过频率(BPF)成分振动幅值、转子工频振动幅值及同截面不同方向的转子工频振动相对相位的燃气轮机叶片断裂故障敏感特征集。然后,以各级BPF振动幅值为输入参数,基于单分类支持向量机(OCSVM)建立了叶片故障识别模型;进一步地,将该识别模型与叶片断裂引发的突发不平衡故障诊断规则结合,构建了一种燃气轮机叶片断裂故障诊断方法。最后,利用某型燃气轮机叶片断裂故障案例数据,验证了提出的特征参数和叶片断裂故障诊断方法的有效性。

摘要：针对往复压缩机在部分行程顶开进气阀的气量调节工况下,因卸荷装置改变了气阀原本的运动规律导致其易发生泄漏等故障,从而导致气量调节偏差或失效,进一步造成压缩机其余部件发生故障的问题,本文构建了某六缸多级双作用往复压缩机曲轴力学模型,分析了其在正常气量调节工况以及气缸级内和级间发生调节故障时整周期交变载荷的变化规律,并利用多体动力学软件刚柔耦合分析法研究了在正常与故障工况下往复压缩机曲轴的变形及强度特性。结果表明:压缩机需尽量避免在36%气量负荷以下长期运行,且级内负荷调节偏差应控制在15%范围内,级间负荷调节偏差应控制在10%,否则将致使曲轴产生较为明显的恶化。该研究结果可为同类压缩机曲轴的设计和气量调节工况运行提供参考。

摘要：针对流量调节装置改变吸气阀阀片运动规律,进而造成往复压缩机内部流场复杂多变的问题,采用基于CFD的流体分析软件FLUENT对往复压缩机三维模型在不同流量调节装置背压、复位弹簧刚度工况下进行内部流场仿真模拟,从而得到运动部件运动规律、压缩机内部动态压力及压缩机示功图等。研究结果表明,不同流量调节装置影响往复压缩机吸气阀撤回动作及其负荷调控效果。随着流量调节装置背压的增加,造成吸气阀阀片撤回冲击下降,同时负荷调控偏差从0.42%增大至5.31%;而复位弹簧刚度的增加,引起负荷调控偏差从11.11%下降至0.75%的同时,增加了阀片的撤回冲击。基于仿真过程及仿真结果,提出了流量调节装置优化设计方案,可为不同往复压缩机流量调节装置参数优化提供依据。

摘要：为了评估中介轴承对双转子系统的振动耦合作用,从临界转速位置振型变化、临界转速变化、模态振型与稳态不平衡响应的应变能分布变化、中介轴承受力变化等多角度,阐释双转子耦合振动的表现形式和关联关系,提出了相应的评价指标或评估方法,并以典型燃气涡轮发动机双转子系统为对象,进行了分析评估。结果表明,单转子的模态振型可能在双转子模态振型中表现为3种形式,一一对应出现、重复出现或耦合出现,对应的临界转速及应变能分布也会随之产生相应的变化;中介轴承受力在临界转速位置出现峰值,而应变能分布变化最大的转速位置与系统临界转速位置不一致,同时还受不平衡激励位置影响;各单元应变能占比变化量随转速变化曲线可详细分析特定不平衡激励下系统应变能分布变化情况。所提方法可为双转子-中介轴承系统的设计、故障诊断提供参考。

摘要：针对不同气量调节模式下往复压缩机气缸内部压力变化规律不一,进而影响连杆、活塞杆等运动部件受力,易造成连杆小端轴承磨损及对机组安全稳定运行不利的问题。建立了压缩机顶开进气阀无级气量调节工作模型,采用了不同调节方式控制参数,仿真模拟不同调节方式下缸内压力变化规律;建立压缩机多体动力学模型,基于弹性流体动力润滑理论,分析了双侧平衡调节、双侧不平衡调节、单侧调节等模式下的连杆小头瓦润滑特性与动力学行为。结果表明:平衡调节碰磨角波动在8°以内,对小头瓦润滑影响不大,不平衡调节、单侧调节对小头瓦润滑影响较大,应优先降低盖侧负荷且两侧负荷偏差应不超过40%。研究成果对气量调节系统工程方案与控制策略设计具有指导作用。

摘要：设计并实现基于案例的推理(CBR)与基于规则的推理(RBR)的故障旋转机械诊断专家系统。采用CBR与RBR串行方式进行推理,优先通过案例匹配方式寻求诊断结果,在不适用情况下转入通用性规则推理,并将诊断结果反馈给知识库进行优化。应用结果表明,该系统诊断结果与实际相符合,且诊断速度快、针对性强。

摘要：炼油厂催化裂化装置因主风机静叶可调执行机构跑位故障引发装置停产的事故时有发生,而发生概率高的特阀锁位故障则会造成特阀及其控制系统进入危险失效状态,进而对机组运行及生产过程构成严重威胁。包括静叶可调执行机构在内的特阀常规电液控制系统存在堵、卡、漂及智能化程度低是造成机组运行可靠性低以及生产过程安全性不高的原因。基于可靠性设计和故障仿生自愈原理,研制具有自诊断及自愈化为特征的智能化电液控制系统,提出一种基于功能代偿的多靶点电液控制系统故障自愈调控方法,克服了传统电液控制系统严重依赖人工进行故障诊断与修复的缺陷;基于DCS/SIS开发了主风机静叶可调执行机构电液控制故障自愈调控系统。实践证明:具有自愈功能的智能化电液控制系统用于主风机静叶可调执行机构,实现了静叶可调执行机构阀位锁位或跑位故障的自愈调控,主风机运行可靠性得到大幅度提升。

摘要：采用故障原因-征兆矩阵实现了多征兆与多故障原因之间复杂关系的表征,提出了一种以故障原因-征兆矩阵为筛选对象的矩阵筛选法;同时,提出了一种应用此筛选法对故障系统进行初步诊断、用几何距离判别法进行精确诊断的故障诊断方法;并对基于此故障诊断方法的故障诊断专家系统的设计进行了研究。