航空发动机管路系统振动机制及故障诊断研究综述

以航空发动机附件装置中的管路系统为研究对象,在总结国内外研究成果的基础上,对比分析了管路系统耦合振动机制及故障诊断等内容,指出了管路系统的非线性振动特征分析、振动故障机制与故障模式研究和管路系统的振动故障诊断是航空发动机管路系统振动消减和排故的研究方向。     

基于特征的汽车覆盖件反求建模方法

汽车覆盖件具有结构比较复杂的特点,针对某一汽车覆盖件的实测散乱点云数据实例,采用基于特征的反求工程CAD建模系统RE-SOFT,根据基于特征的反求工程建模策略,按照曲率分析、点云分块、特征提取、曲面重构、模型生成等步骤,完整地进行了模型重构的过程。使整个模型准确地再现了原始设计的特征结构,完全实现了特征建模的模型重构过程。     

带金属软管的航空发动机管路振动特性分析

为提高大管径、长跨度航空发动机管路的工作可靠性,将管路中间部位增加一段金属软管,用于补偿制造偏差、安装误差和热膨胀。为达到管路结构动力学的设计要求,避免管路的破坏与失效,对带金属软管的航空发动机管路进行有限元建模、频率计算与分析,通过增加卡箍及调整卡箍位置使管路的低阶频率满足国军标要求,并通过功率谱分析说明加卡箍后管路的振动应力显著降低,证明该方案的可行性,满足管路结构动力学的设计要求。     

航空发动机液压负载系统设计及应用

为了提取某型航空发动机带动液压泵的机械功率,通过分析航空发动机液压负载系统现状,结合被试对象和试飞平台设计研制了某型航空发动机液压负载系统,详细阐述了该系统的工作原理,并进行了换热计算、管路压力损失计算、集成安装设计等。经地面调试和飞行试验验证,结果表明:系统集成度高、换热效果好、维护性好,能够满足该型航空发动机液压泵机械功率的提取要求。     

航空发动机通用飞行台液压负载系统设计与应用

随着航空发动机试验技术的发展,航空发动机通用飞行台作为未来发动机试验技术的关键环节将越来越重要。为解决绝大多数航空发动机飞行测试项目中的液压功率加载技术问题,设计航空发动机通用液压负载系统,并详细介绍通用系统的基本设计原则、换热设计、管路压损设计以及整体施工技术。最后,进行现场地面调试试验和空中试飞验证。结果显示：设备集成度高、对流换热性能好、维护性高,可以达到对某型号航空发动机液压泵机械效率的提取要求。     

反求工程在具有内型面零件的快速集成制造中的应用

以实际工程中的发动机缸盖零件为例，阐述了对于具有内型面零件进行反求制作的方法和RE与CAD复合建模技术。以硅橡胶翻制零件的内型面，将零件内型面硅橡胶模型的外表面应用逆向工程技术，获取零件内型面的三维CAD模型，对零件其它特征进行常规三维CAD建模，并将此CAD模型与反求获得的曲面进行拼合即进行复合建模，从而获取零件的完整的CAD模型。     

基于优化VMD和BP神经网络液压管路故障诊断研究北大核心

针对航空发动机液压管路故障信号易受噪声干扰、管路故障诊断准确率不高等问题,提出基于优化变分模态分解和BP神经网络的故障诊断方法。利用遗传算法自适应确定变分模态分解K、α的最优参数,然后采用优化后的变分模态分解方法对航空液压管路的振动信号进行分解,最后将故障特征明显的故障分量输入BP神经网络模型中进行训练和分类。结果表明:提出的基于变分模态分解与BP神经网络的航空液压管路故障诊断方法能够精准识别出航空液压管路多种不同的故障状态。     

基于Bi-GRU模型的航空发动机外部液压管路故障诊断研究

针对航空液压管路故障信号含有噪声干扰导致管路故障识别困难的问题，提出一种基于双向门控循环单元(Bi-GRU)的深度学习液压管路故障诊断方法。由Bi-GRU神经网络模型综合液压管路数据进行时序特征提取，基于同一含噪声的液压管路振动实测数据，输入到Bi-GRU、GRU、RNN、SVM、BPNN等5种故障诊断模型中进行训练。最后，为了进一步展示Bi-GRU模型对于航空液压管路不同故障类型特征的学习能力，利用t-SNE降维算法进行液压管路特征可视化。结果表明：基于Bi-GRU航空故障诊断方法能达到9960%的准确性，明显优于GRU等其他4种神经网络模型，Bi-GRU模型在含有噪声的液压管路数据上具备更出色的特征提取能力，可有效地提取出液压管路故障数据特征，从而实现了液压管路故障的智能化识别。     

反求工程的产品几何建模技术研究

分析了目前在反求工程产品几何建模中广泛应用的曲面模型的局限性，指出反求工程为实现创新功能必须采用产品特征模型，提出了基于实体造型的特征建模方法。这种方法可以避免曲面模型的缺陷，拓宽反求工程的应用范围，是实现三维重构的新方法。探讨了有关的理论和关键技术。     

基于STL文件的非均匀B样条曲面反求

针对STL文件的特点，以及入世后社会对快速逆向工程（RRE）的更高要求，提出一种高效反求系统的建模方法。并着重阐述了一种基于STL文件快速反求非均匀B样条曲面的算法，该算法可以将不成四边形拓扑关系的散乱数据点过渡成四边形网格拓扑关系的数据点而后反求曲面。     

航空发动机液压管路疲劳寿命预测模型研究

为较为准确地评估航空发动机液压管路的疲劳寿命,提出一种疲劳寿命预测模型。该模型重点计算一个循环周期内载荷对液压管路造成的损伤,在此基础上,建立液压管路危险点处的应力与疲劳寿命之间的解析关系式。将该模型用于某型航空发动机外部液压管路疲劳寿命的计算,并将该理论计算结果与有限元仿真结果进行对比,验证了该疲劳寿命预测模型的有效性。     

基于逆向工程的航空发动机叶片数字化建模

航空发动机叶片作为飞机发动机的关键部件之一,其修复质量的好坏直接影响着飞行安全。研究利用扫描获取的点云数据实现高压叶片面形数字化建模的方法。采用依曲率变步长的方法取得叶片的边界点,利用三次B样条曲线对边界点进行拟合得到发动机叶片的包络线,并利用该包络线和精简过的数据点云对发动机叶片进行数字化三维建模。建模结果表明,利用该方法建立出的发动机叶片模型具有良好的光顺性及精确性。     

大型风能发电机组叶片反求再设计

叶片的外形设计和翼型的选择等都能影响风机性能和产能效率。提出一种大型风能发电机组叶片反求再设计的原理和方法,通过对大型风能发电机组叶片反求测量、大型风能发电机组叶片逆向CAD建模,寻找几何特征,探索制约叶片形状的基本因素,确定叶片截面参数计算公式,利用所开发的叶片翼型自动生成系统,完成了叶片的再设计,并得到了实际应用。     

基于Imageware的汽车后大梁反求设计

以汽车后大梁为研究对象,介绍了反求设计关键技术以及使用Imageware进行自由曲面反求设计的方法。通过对点云数据的采集、数据预处理、特征线构建以及三维模型重建,介绍了利用Imageware实现汽车后大梁这种复杂曲面的反求设计的整个步骤,还介绍了反求设计的一般设计流程以及在Imageware中进行反求设计的技巧。     

基于Surfacer和Pro/E的子午线轮胎花纹结构反求设计

通过三维激光抄数机实现对轮胎花纹结构的非接触测量,获取轮胎花纹三维数据点群,在用Surfacer软件处理测量的点云数据、提取轮胎特征线的基础上,利用Pro/E软件对轮胎进行数字化建模,得到的轮胎数字化模型的特征尺寸误差不大于0.42mm,对轮胎的反求设计进行了有益尝试.     

协同集成反求工程系统关键技术研究

反求工程已成为提高产品开发效率、降低开发成本方面的有力工具。论文分析了集成反求工程系统的特点，在集成反求工程系统中，对某一产品的开发过程需要大量的人员参与、信息交流，实际上应该是一个协同的工作过程。文章提出了基于Web的协同集成反求工程系统模式，研究了协同过程管理技术和工程数据管理技术，系统过程管理采用工作流管理技术，借助开发的协同工具，可以实现面向活动的协同过程，基于Web的数据管理技术解决了对反求各阶段数据文件的管理。开发了基于三层B／S结构的整个系统平台。     

复杂冲压零件数字模型的反求技术

提出一种利用激光光学扫描仪、三坐标测量机以及相应软件系统对具有复杂曲面冲压件进行数字化几何模型反求的技术路线,并对不同的软、硬件系统进行了比较,同时介绍了一个微型车发动机油底壳壳体反求的实例。     

复杂冲压零件数字模型的反求技术

提出一种利用激光光学扫描仪、三坐标测量机以及相应软件系统对具有复杂曲面冲压件进行数字化几何模型反求的技术路线，并对不同的软、硬件系统进行了比较，同时介绍了一个微型车发动机油底壳壳体反求的实例。     

基于反求工程设计的子午线轮胎花纹测量研究

为了实现轮胎花纹的反求设计,测取轮胎花纹点云数据是非常关键的一步.通过采用多种测量设备和方法对轮胎花纹进行测量,实验结果表明采用COMET系统能够有效测取包括轮胎花纹凹槽、缝隙等微细特征,这为后面轮胎花纹的反求设计提供了条件.     

发动机空气管路断裂故障分析与改进验证

航空发动机外部管路的可靠工作直接决定着发动机的使用安全。发动机空气管进行150 h持久摸底试验期间,管路出现断裂故障。采用宏观检查、冶金分析等方法对故障原因进行查找分析,基于管路焊接处应力大的分析结果进行管路应力计算及贴片测量,获得管路在实际工作中的应力大小。结果表明:管路在稳态工作范围内存在多阶固有频率,存在共振应力大的问题。后期对空气管的安装边结构进行局部优化、改进管路形状措施后,在整机上顺利通过60 h考核、150 h持久摸底,累计完成600余h的整机试验,未出现裂纹及断裂情况,验证改进措施的有效性。