摘要：为了在航空发动机方案设计阶段准确地预估发动机质量,提高质量估算模型的估算精度,针对发动机方案设计阶段的特点,建立了航空发动机质量估算初级模型;考虑转子件的应力水平要求,完善了轮盘、叶片、轴等典型转子件的质量估算高级模型。建立了相应的模型数据库,并开发了面向方案设计阶段的发动机质量评估平台。利用该平台分别对初级模型和叶片、盘、轴等典型转子件的高级模型进行了计算验证。结果表明:初级模型的估算误差在25%之内,高级模型转子件的估算误差在7%之内。证明所提出的质量估算初、高级模型具有较高的精度,可用于发动机方案设计阶段的质量评估。

摘要：航空发动机机匣零件的设计采用整体化、轻量化设计思想,使得结构复杂、规格尺寸大、薄壁特征多,而设计精度要求却在逐渐提高,机匣件加工后产生的变形问题尤显突出。探讨了薄壁结构机匣零件加工变形产生机理,提出分区去除余量控制加工变形的方法。使用Prism电子斑纹干涉钻孔残余应力仪测量了钛合金TC4机匣毛坯表层深度残余应力,通过有限元仿真结果预测出机匣毛坯内部残余应力分布规律。建立了机匣切削加工的有限元仿真模型并进行数值仿真,对两种工艺路线下的变形进行对比分析。最后,通过机匣的切削加工试验验证了仿真结果的正确性。

摘要：针对工业、航天和军事等领域日益复杂的电气系统中愈发棘手的测试问题,提出了一种基于局域网扩展总线（LXI）的多功能便携式通用测试仪器。整个系统采用的核心处理器是功能强大的Xilinx Zynq-7000Soc,这是一款集成了双核ARM和大容量FPGA的集成控制芯片。与传统模式的嵌入式测试系统相比,使用新型Soc的系统在ARM与FPGA之间实现了大量数据吞吐量的突破,如数据传输速率和总线速度,以达到最佳的测试强度和性能。仪器的最大的特点是可以进行多功能测量,它可以同时获取来自不同对象和不同信号等大量不同类型的数据,或者向对象发送激励信号。另外,得益于其紧凑的机械部件和轻便的体积,该仪器便于实现移动测试,大大减少了测试时间且提高了方便性。整个仪器是按照模块化的原则设计创建的,所以大部分组件可以根据用户不同的具体测试任务进行更换或升级。软硬件系统分别采用层次化的设计方法,硬件系统采用处理器单元、底板和功能子卡的结构,软件使用了先进的IVI、SCPI等测试框架。整个系统具有很强的数据处理能力,能够同时在多目标多通道上实现并行数据采集。在线重构功能使得其可以满足不同目标的要求,较强的通用性使得仪器可以应用于各种任务。实验和实际的使用效果证明,该仪器操作简易且通信速率高,相比于传统的测试仪器具有极大的优越性,为现场配置和操作提供了更大的灵活性。

摘要：针对航空发动机外部管路的动力学设计需求,采用基于试车实测数据的振动响应求解方法,对典型管路的振动响应特性进行了计算分析。研究结果表明:在风扇机匣位置的管路主要承受转子不平衡和风扇气动激励,表现为典型的简谐激励特征,可采用谐响应分析方法求解其振动响应。低阶振型对管路的动态特性起决定作用,振动能量输入导管结构后,响应输出方向可能发生变化。在燃烧室及尾喷口位置的管路主要承受来自于燃烧室火焰脉动和气动噪声激励,表现为典型的随机激励特征,可采用动力学谱密度方法求解其振动响应,得到功率谱密度响应曲线及具有一定置信度的位移分布和应力分布。

摘要：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。

摘要：飞机舱内环控系统的风扇噪声是飞机舱内主要噪声源之一。基于某环控系统风扇的噪声实测结果,在声学平面波与线性化假设的前提下,开展了风扇排气消声器的设计,并基于声电类比原理和微穿孔板吸声理论的解析方法,完成了消声器降噪评估算法的编制和校核,对排气消声器的声学性能进行计算分析。该方法具有计算量小、评估准确快捷等优点,对指导风扇消声器的工程优化设计具有重要借鉴意义。

摘要：针对高温高压燃烧实验间中的排气噪声,在前期降噪尝试和频谱测量确定了噪声源基础上,设计了由多孔共振腔和多孔排气管组合的消声器,消除由临界孔板产生的刺耳的高频阻塞噪声,降低噪声总声压级。经实验测定,噪声的折合声压级降低了21 dB,取得明显降噪效果。不同消声器的组合为实验室的排气降噪提供了参考。

摘要：为了确定某典型发动机附件机匣齿轮系统危险齿轮,对附件机匣各齿轮进行模态计算,通过行波共振分析获得共振Campbell图,初步得到危险齿轮编号。采用等效有限元法建立齿轮系统有限元模型,计算研究齿轮系统共振特性,确定工作转速内可被激起的危险共振模态,通过应变能法确定危险齿轮从而对单齿轮分析结果进行补充。结果表明:所提出的方法和技术能够有效确定复杂附件传动系统危险齿轮,从而大幅减少设计时间,并可为试验测量和故障分析提供参考。

摘要：考虑到参数不确定性对转子径向变形的影响,提出了1种基于分布式协同响应面的涡轮转子径向变形稳健性优化方法。首先,利用Kriging模型建立各部件参数与径向变形响应面子模型,然后利用分布式协同响应面方法建立全局参数与转子径向变形的系统响应面模型。其次,利用系统响应面模型建立涡轮转子径向变形稳健性优化模型,并采用果蝇优化算法来进行稳健性优化求解。优化后涡轮转子径向变形的均值以及标准差比优化前分别降低了7.3%和4.97%,计算结果表明:该方法在工程应用中的可行性和有效性。

摘要：叶片的加工精度及其稳定性对航空发动机的性能有直接的影响,然而,其加工难度较大,型面轮廓精度和表面质量很难稳定地达到设计要求。为此,国内外研究者提出了许多叶片加工变形的控制方法。在深入分析叶片变形形成机理的基础上,对现有的叶片加工变形控制方法进行分类总结和分析,阐述了不同叶片变形控制方法的原理和特点。同时,结合目前叶片的结构特点、材料特性和主要加工工艺难题指出,控制叶片型面的加工残余应力变形是实现20μm级叶片型面加工精度的关键,并且指出利用超硬砂轮悬臂高速磨削加工是实现中小型叶片型面综合变形控制的有效方法之一。