空中加油过程受油装置载荷测量方法及地面试验验证

受油装置作为受油机的重要机构与加油设备建立输油通道,与加油设备对接过程中的载荷大小对于受油装置结构强度设计具有重要意义。本文根据受油装置结构形式,提出基于应变电测原理的受油装置对接载荷测量方法。在空中加油吊舱地面调试试验期间搭建可移动式测试系统,验证对接载荷测量思路及方法,获取了锥套与受油插头对接过程中受油管上的应变数据,分析了对接过程中的载荷变化规律,并结合受油管几何模型估算给出了对接过程中的轴向载荷大小,为后续空中加油过程对接载荷测量进行了原理及可行性验证。     

发动机推力销推力校准试验研究

为了实时测量发动机的推力,通过对发动机推力销进行应变改装,进而通过应变测量的方法来获得发动机推力。将应变测量的电信号转换成发动机的推力数据,需要通过地面推力校准试验来获得推力销的应变和推力的对应关系。首先对某发动机推力销进行三维数值仿真有限元计算,得到推力销的应变分布规律,筛选出应变片粘贴位置。然后对推力销进行三次实验室推力校准加载试验,得到推力校准曲线和方程,并对试验结果进行了数据处理和分析,得到的推力校准方程的线性度、重复度和精度都很好,完全满足实时测量发动机推力的需求。     

基于全相位FFT不平衡分析的转子现场动平衡

为了对地面转子试验器进行动平衡,降低其振动量值,掌握转子系统现场动平衡技术,基于全相位快速傅里叶变换(fast Fourier transform,简称FFT)建立了转子不平衡量的计算模型,并在地面转子试验器上搭建了不平衡测试系统。试验表明,当转速高于1 kr/min后,计算模型可准确地分析出转子不平衡响应。对转子试验器进行了现场动平衡,结果表明,所建立计算模型在较轻的试重条件下(三圆法无法计算出配平方案),经单次配平可使转子不平衡振动降低77.3%,证明了所建立的不平衡计算模型的有效性与准确性。该模型可用于对其他复杂转子机械的现场动平衡计算。     

利用Pearson-Ⅲ分布预测某飞机法向过载极值

基于Pearson-Ⅲ分布对工程极值数据具有很强的拟合能力,利用该分布对某飞机法向过载极值样本进行了分析研究。推导建立了不同偏态系数C_s下的离均系数Φ_p计算方法,消除了因查表插值造成的参数估算误差;考虑到常用的适线法在Pearson-Ⅲ分布曲线拟合时"最优"拟合无统一的定量评判标准,根据试飞数据的模糊性提出利用最大隶属度原则来评判曲线拟合优劣,并推导建立了隶属度函数。分析计算表明:以平均相对误差、最大误差和隶属度为衡量标准,认为该飞机法向过载极值符合Pearson-Ⅲ分布是科学合理的,也验证了相比于适线法,隶属度函数作为分布参数优化目标函数更具优越性。     

航空发动机风扇叶片外物撞击识别方法研究

通过风扇叶片外物撞击试验平台来模拟真实发动机叶片受外物撞击的过程,使用基于叶尖定时原理的非接触式叶尖振动测量方法获取叶片叶尖振动信号。采用基于短时能量的方法对原始振动信号进行处理,获取风扇不同稳定转速状态所对应的叶尖振动参考短时能量值,经过反复试验及数据统计分析给定门限系数,依据在线检测原理获取外物撞击风扇叶片的检测门限值。对不同尺寸、质量外物撞击给定风扇转速的叶片振动数据进行分析,获取其对应的短时能量分布,进而准确判断出叶片发生外物撞击的时刻、次数。     

柔性转子动平衡测试数据库系统开发与验证

为提高航空发动机柔性转子动平衡效率,建立动平衡数据库,用于整理、处理、归纳动平衡试验数据,为发动机的后期维护和新机研制提供技术依据.采用LabWindows/CVI软件开发平台,与MicrosoftAccess建立数据接口,设计开发了柔性转子动平衡数据库系统,对设计要求、数据来源、模块设计及其实验应用等进行了阐述,对历史数据进行管理、统计、比较以及趋势分析,为柔性转子动平衡提供数据支持.实验结果表明,试重相角、试重大小、支承方式以及转速等因素对影响系数的影响程度不同;动平衡数据库系统结构合理、运行可靠、操作方便,能够提高影响系数精度和动平衡的效率,具有一定的工程应用价值.     

新型复合材料加工用大型五轴车铣复合机床

新型复合材料在航空航天领域被广泛地推广和应用,复合材料加工设备需求随之增加,为打破技术封锁与垄断,开发国产大型五轴车铣复合机床很有必要,国产大型五轴车铣复合机床开发与在航空航天企业应用,解决了新型复合材料难加工、加工粉末对环境污染大、吸尘除尘难等问题,为航空航天企业提供完整的解决方案,实现了技术突破,打破封锁,具有自主知识产权。     

转子/机匣碰摩引起的转子弯扭耦合振动

以航空发动机为研究背景,针对其转子/机匣间隙小,转速控制存在延迟,碰摩故障发生可能导致的发动机转子弯扭耦合振动的特征,建立了计及陀螺力矩的弹性支承-柔性转子-弹性静子系统的碰摩故障模型,模型中考虑了有延迟的转速控制力矩。采用延迟微分方程的数值积分方法对方程进行了数值分析。分析结果表明:碰摩作用发生时,剧烈的碰摩会导致转子的反进动,而碰摩与转速控制力矩的延迟共同作用会导致转子的扭转振动加剧,甚至可能发生扭振失稳。应当在发动机控制系统的设计中充分考虑这种转子动力学影响。同时,发动机扭振信号也可以作为转子/机匣发生碰摩的重要诊断信息之一。     

基于遗传算法的平板叶片阻尼识别

航空发动机叶片的阻尼预测对叶片裂纹故障诊断、结构动力学分析等有重要的意义。通过平板叶片振动阻尼测量试验,获取不同平板叶片在不同冲量撞击作用下的振动响应信号,采用基于遗传算法的模型参数辨识方法对其响应信号进行辨识以获取其振动参数。分析结果表明,平板叶片的实测振动信号的振幅及衰减时间随撞击物的冲量变化而变化;对于小阻尼叶片,参数辨识法比一般方法计算的阻尼值更准确;同一叶片受不同冲量作用,其阻尼比保持不变;在相同冲量作用下,随着叶片结构尺寸变化,其阻尼比也相应改变。     

加工航空钛合金零件的摆动头开发与应用

航空工业的高速发展使得钛合金零件的需求大大增加,进而也增强了航空领域对五轴高端数控机床的需求。以五轴高端数控机床的关键部件摆动头为例,结合实际工作,介绍了一种简单实用的机械式摆动头的开发经过,包括从技术方案制定到结构设计,再到调试与应用的全过程。