摘要：弹性环式支承结构作为航空发动机中典型的弹性支承结构,其配合紧度很大程度上影响支承系统的刚度,进一步影响转子系统动力学特性,但相关研究尚少。因此,首先建立了弹性环式支承结构的有限元模型,分析了配合紧度对其刚度及强度特性的影响,并发现可通过分段刚度出现时的位移与凸台高度之间的关系来判断弹性环式式支承结构的配合紧度,然后搭建了相关实验台与测试结果对比,验证了仿真结果的正确性,最后建立了考虑弹性环式支承结构配合紧度的转子系统有限元模型,研究了其对转子系统动力学特性的影响。研究表明:过盈配合下的弹性环式支承结构会导致转子系统临界转速升高,间隙配合会导致临界转速降低,并会引起转子系统非线性振动,研究结果可为采用弹性环式支承结构的转子支承系统设计提供理论参考。

摘要：发动机喘振故障作为一种多发故障,是航空发动机的一种不稳定工作状态,并在很短的时间内造成机件的严重损坏,严重危及飞行安全。近年来已日渐成熟的全权限数字电子控制系统(FADEC)通过数字化电路在发动机即将出现喘振或喘振初期,及时准确的识别出喘振,进而采取相应的消喘措施,避免发动机由于喘振处理不及时导致出现严重故障。但由于喘振传感器长时间的使用出现漂移,导致FADEC无法准确的判断发动机喘振状态。本文根据喘振电路原理以及喘振传感器标定原理,设计了喘振标定电路模型,并根据模型设计了喘振自动标定方法,通过模型仿真和硬件在回路仿真验证了该自动标定算法的有效性,验证结果表明,通过喘振传感器的自动标定技术,可以解决喘振传感器的自动漂移问题,降低了由于喘振传感器漂移导致无法及时准确判断发动机喘振的风险。

摘要：针对IHI公司提出的由电动燃油泵和发电机系统组成的多电发动机燃油系统,探讨了实现这一系统所面临的电动燃油泵流量高精度计量、电动燃油泵低转速稳定运行、发电机系统低转速有效发电,以及发动机对多电发动机燃油系统的高安全性和高可靠性要求等4个方面的挑战。就上述4个方面的挑战,逐一给出对策:设计一种带流量反馈的电动燃油泵,以保证其高精度计量;分析低压离心泵低速增压和高压齿轮泵、电机的低速运行,给出相应的应用建议,解决电动燃油泵低转速稳定运行问题;采用永磁发电机系统,确保发电机系统低转速有效发电;采用发电机双余度电机系统,保证发动机对多电发动机燃油系统的高安全性和高可靠性要求。

摘要：本文针对基于PowerPC的发动机控制软件,设计了一种便于现场查询异常中断信息的方案。该方案主要针对没有源码的工程应用场景,利用NVRAM优良的读写特性,通过不断标记软件运行的位置,对异常中断进行定位。本文通过插桩触发异常的方式,对异常定位方案进行了验证,实现了对异常中断信息的存储,提供了一种适合工程试验现场的异常中断定位解决方案。

摘要：为提高航空发动机数字电子控制系统可靠性,开展了数字电子控制器通道恢复技术研究。针对航空发动机电子控制器单个通道异常复位、供电异常导致通道间失步、运行不协调的情况,开展了数字电子控制器通道恢复技术研究。针对某涡扇发动机数字电子控制器,完成了通道恢复流程设计和恢复要素识别;半物理模拟试验结果表明通道恢复方法合理有效,具有较好的工程实用价值。

摘要：分析了航空发动机传统复杂控制构件深孔加工的难点及直角转弯交叉孔流场特性。基于选区激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)技术的创新设计和快速成形在新一代航空发动机控制系统复杂构件研制中的优势不断显现:通过运用集约化和轻量化的设计思路,改变了传统的设计模式和产品架构。通过设计随形流道,降低了液流运动过程中的能量损失。通过支撑优化设计、成形过程模拟等工艺设计和仿真,减少了试错过程,提升了研发效益,实现了产品研制快速迭代。

摘要：针对航空发动机外部管路布局规则多且效率低的问题,提出一种集成工程规则和卡箍调整的启发式布管算法。首先,在敷设层面内建立管路端口间的测地线方程,基于测地线建立路径的基准节点;其次,基于工程规则设计启发式搜索策略,快速求解符合工程规则的可行路径;在此基础上,为了使多管敷设方案满足双联卡箍约束,通过空间几何方法建立卡箍位姿变换方程,对多管敷设方案进行优化调整,实现基于双联卡箍约束的成束敷设。最后,通过多个敷设算例验证了该算法的可行性和高效性。

摘要：传感器作为测量元件在航空发动机控制系统中具有举足轻重的作用,传感器信号的准确性直接影响到航空发动机控制系统的安全稳定工作。因此,应建立航空发动机控制系统传感器故障检测、隔离和重构系统,从而提高发动机控制系统的可靠性。对航空发动机控制系统的传感器解析余度算法进行了深入研究,提出了平均值表决算法、权重法表决算法、大值表决算法和小值表决算法共4类解析余度算法。其中,平均值表决算法和权重法表决算法最接近真实值,大值表决算法可确保安全,小值表决算法因无法确保安全故应用较少。根据项目实际需要,将这4类算法应用于数控系统余度管理方面,结果表明这4类算法均有效,并在各自领域发挥了重要作用。在MATLAB下的Simulink建立了相关装置的数学模型并进行了数字仿真,所设计的余度管理算法已经应用于实际项目中,对保证发动机的安全性和可靠性具有重要意义。

摘要：转子系统动力学仿真中模型建立、支承设置、网格划分、约束设置等操作导致计算分析效率低,且操作繁琐易导致设置遗漏或误触.针对此问题,提出一种转子系统动力学仿真平台,实现了转子系统参数化建模与自动化仿真,提升了转子系统的仿真效率.首先,采用ACT(application customization toolkit),Python和XML联合设计的方法,对参数化建模模块和动力学仿真模块进行界面、功能、数据传递的设计.然后,在仿真实例中详细展示了此平台的工作流程、具体功能和仿真结果.最后,通过现有转子实验台对仿真平台进行实验验证,结果表明,仿真和实验的误差较小,证明了仿真平台的可行性和有效性.

摘要：航空发动机回油管路处于润滑油和空气两相混合流动状态,实现管路中油气两相空隙率的测量对深入了解回油管路工作特性,进行管路流动分析及设计具有重要的意义。本文根据回油管路的运行状态,设计了适用于高温工况的8电极电容层析成像(electrical capacitance tomography,ECT)传感器;利用采集的阵列电容信号,建立了基于主成分回归(principle component regression,PCR)的空隙率测量模型;并针对回油管路温度变化范围大所引起的测量误差,提出了一种基于满管电容标定值的空隙率测量温度补偿方法,并进行了实验研究,结果表明,本文所提出的空隙率测量模型及温度补偿方法是有效的,在20℃~180℃温度变化范围内,空隙率测量的绝对误差均在10%以内。