摘要：针对轴流式涡轮部件结构复杂、精度要求高以及研制周期较长等特点,开展了基于三维光学扫描及逆向工程技术的小尺寸高性能轴流式涡轮部件逆向设计。通过非接触式三维结构光学扫描仪获取了涡轮整体叶盘及导向器实物的点云数据;在点云数据预处理及自动对齐的基础上,利用复杂型面三维重构技术,实现了部件的三维数字化模型重建;基于有限元分析开展了部件的气动性能及结构强度计算,验证了逆向设计轴流式涡轮部件的可行性;并通过进一步梳理总结,建立了轴流式涡轮部件逆向设计流程。结果表明,建立的轴流式涡轮部件逆向设计方法及流程可使得设计部件有效满足实际使用要求,显著缩短设计周期,能够为同类部件的设计提供指导和借鉴。

摘要：中介轴承是耦合双转子航空发动机的关键部件,为了探明中介支承结构特征、装配条件和发动机工况对中介轴承刚度特性的影响,建立了中介圆柱滚子轴承刚度特性分析模型。模型综合考虑了中介支承结构形式、轴承内外环相对旋转方向、内外环配合参数、内外环锁紧螺母拧紧力矩、轴承工作温度、发动机转速、径向载荷和弹性流体动力润滑等方面的影响,分析了某型机中介轴承的径向刚度随各参数的变化规律。结果表明,内外环配合参数和发动机工况对中介轴承的刚度影响较大,设计时应考虑刚度变化对转子系统动力学特性的影响;中介轴承刚度对锁紧螺母的拧紧力矩不敏感。另外,中介轴承刚度同中介支承结构形式及内外环的相对旋转方向密切相关,设计时应结合气动性能和结构动力学的要求合理选取,避免对发动机的可靠性造成不利影响。

摘要：为全面提升压气机的研制能力,本文对平均载荷系数0.5一级的带单双外涵两种模式(双模式)核心驱动风扇的四级压气机开展了设计技术研究与验证。针对其平均级载荷系数高、两个模式性能变化大等特点,开展了双模式高负荷压气机设计、低损失大流量范围导叶设计以及低损失大攻角范围可调静子设计等技术研究工作,并在此基础上完成双模式核心驱动风扇与四级压气机的设计,开展0.8~1.0相对转速的三维特性分析,全面研究单双外涵两种模式下各级的匹配情况。试验结果表明:单双外涵两种模式下,压气机流量、压比、效率达到设计指标。单外涵模式1.0相对转速,最高效率0.874,双外涵模式0.924相对转速,最高效率0.87,两种模式下压气机流量调节范围达到31.4%。各级匹配良好,突破了双模式核心驱动风扇与压气机一体化匹配设计和平均载荷系数0.5一级的高负荷压缩部件设计等关键技术,为下一代发动机的核心压缩部件设计奠定了基础。

摘要：低空经济的发展推动了无人机在应急救援领域的应用。为解决地震后交通中断导致的信息获取难题,提出了多无人机系统的任务规划方法。通过构建模拟环境,分析多无人机的规划需求,采用K-means聚类算法进行任务分配,利用RRT*生成安全的三维路径,并结合蚁群算法优化执行顺序。仿真实验表明,该方法在求解时间上缩短了19.7%,路径长度减少了4.6公里,有效提升了地震后信息获取的效率,为应急救援中的无人机应用提供了参考。

摘要：针对在材料迟滞阻尼和结构内阻尼的共同作用下,转子容易发生内阻尼失稳振动的情况,建立了柔性转子内阻尼失稳动力学模型。该模型考虑了滚动轴承的接触和间隙非线性、轴承处内阻尼和外阻尼的影响,通过滚动轴承的运动学和载荷分析,得到考虑游隙的滚动轴承接触恢复力表达式。利用数值积分方法对柔性转子内阻尼失稳振动特性进行了研究,并在单盘转子实验器上,开展了轴承游隙对失稳门槛转速影响的验证实验。研究结果表明:轮盘处外阻尼系数与内阻尼系数之比,对失稳门槛转速的影响较轴承处的影响较大,失稳门槛转速随着系数比的增加而显著提高;轴承处外阻尼系数与内阻尼系数之比,对失稳门槛转速的影响较小,失稳门槛转速对此系数比不敏感;系统失稳门槛转速随着轴承游隙增加而明显降低,在系统失稳之后的同一转速下,极限环半径随着轴承游隙的增加而变大。研究结果对在滚动轴承支承的柔性转子系统设计、装配与试验中避免内阻尼失稳振动,具有一定的指导意义和参考价值。