基于诊断矩阵的旋翼状态监测方法

提出了一种基于诊断矩阵的故障检测和隔离方法，开发了旋翼健康监测软件的系统框架。通过故障模型和旋翼系统定量模型的仿真，建立了旋翼的诊断矩阵，利用诊断矩阵中征兆与故障间的依赖关系，提出了一种利用虚拟征兆传感器识别系统冲突集的方法，研究了通过布尔方程求解系统诊断集的算法。该方法具有多故障实时诊断能力，适用于复杂系统的综合健康监测。     

Method to Monitor Helicopter Rotor Fault Using Diagnostic Matrix

An efficient method for helicopter rotor fault diagnosis was proposed using diagnostic matrix and its software framework was developed.The diagnostic matrix was extracted by the way of simulating the quantitative models of damaged and undamaged rotor systems.The conflicts were recognized by the virtual symptom sensor based on the dependencies between symptoms and faults.Diagnostic candidates were generated by the Boolean hitting algorithm.The proposed method provides multi-fault real-time diagnostic capabil...     

直升机旋翼健康监测系统地面试验台方案设计与开发

研究了直升机旋翼健康监测系统地面试验台的硬件方案设计和旋翼健康监测软件的开发，阐述了旋翼数据采集系统、机体数据采集系统和上位计算机3个子系统的组成方案。由于采用了数字传感器、远程多路复合器和无线集流环采集旋翼状态数据，解决了原采集系统中存在的集流环磨损问题和传感器数量问题。提出了一种基于短时模型残差的故障检测方法和基于混合模型的故障诊断方案。地面旋翼实验台的实现对于旋翼故障的研究和各种诊断方法的评估有重要的现实意义。     

机载雷达作用距离的需求决策模型

机载雷达的作用距离与空舰导弹的射程之间的匹配是弹机协调中的关键问题之一。飞机在执行攻击任务 ,特别是远程奔袭时 ,能够发现并及时进入目标攻击区域是整个任务过程的重要环节。该文以载机实施空舰导弹攻击的过程为研究对象 ,分析了现有机载雷达的最大作用距离与空舰导弹的最大射程之间的函数关系 ,并重点对目标发现和目标战斗航向进入的过程进行了研究 ,推导出一种机载雷达作用距离的需求决策模型     

基于重构相空间短时状态预测残差的直升机旋翼损伤跟踪方法

运用相空间重构技术与Volterra泛函级数提出基于短时状态预测残差的旋翼损伤跟踪方法。应用相空间重构方法将旋翼状态监测信号变换到不同维数的相空间内以不同时间尺度观测系统的动态行为特性,从新视角研究旋翼损伤的演化过程,据旋翼实测相轨迹与Volterra基准状态模型预测结果之间的残差生成新的损伤观测信号,采用Unscent-ed滤波器对Volterra基准模型预测残差进行滤波,可进一步优化估计旋翼的损伤状态。该方法可利用单个状态监测信号的非线性特性在相空间中重建旋翼系统动力学本质,可更有效地开展旋翼的损伤跟踪与使用监测。     

基于悬臂梁位移模型的直升机桨叶损伤检测

从悬臂梁位移模型出发,建立桨叶结构损伤检测的位移残差范数准则,通过桨叶实测位移残差的范数分析结构是否存在局部裂纹损伤,研究一种基于悬臂梁位移模型的桨叶结构损伤检测方法.桨叶结构损伤用裂纹大小或刚度下降等参数指标表示.采用能量方法分析裂纹对梁元弯曲刚度的影响,建立裂纹梁有限元模型,根据桨叶有限元模型构造一种节点力残差向量,利用该力残差向量可确定损伤位置和损伤程度.最后,通过实例验证方法的可行性和有效性.     

舱室壁火仿真的不同亚格子模型适用性分析

有限空间舱室内墙壁火灾具有很大危害性,为研究火灾大涡仿真时不同新型亚格子模型的适用性,对半封闭实验舱室中墙火蔓延和火灾烟气运动过程进行了大涡仿真.分别采用常系数Smagorinsky模型、动力学Smagorinsky模型、Deardorff模型及Vreman模型等不同的亚格子模型与混合物分数燃烧模型结合,分析得到了舱室内烟气温度、主要组分浓度及地面辐射热流密度随时间的变化,将数值仿真得到的结果与实验测量结果进行了比较分析.结果表明,采用常系数Smagorinsky模型计算耗时最少,采用动力学Smagorinsky模型耗时最多.四个亚格子模型对主要组分浓度和辐射热流密度的预测精度基本相等,但Deardorff模型对烟气温度的预测结果与实验结果最接近,综合考虑仿真精度和计算耗时采用Deardorff模型最合适.     

旋翼振动监测信号的演化分析与损伤跟踪方法

为获得一种对损伤敏感而对正常状态扰动不敏感的旋翼损伤观测信号、解决直升机旋翼在飞行状态下的损伤监测问题,研究了旋翼在重构相空间中的损伤演化特性并提出一种新的损伤跟踪方法。该方法首先应用嵌入技术将旋翼气弹有限元模型产生的振动监测信号重构到维数更高的相空间中,采用非线性Volterra级数建立旋翼基准状态预测模型,以基准状态预测结果与实测相轨迹之件的差异作为状态预测残差,在多个邻域内对其统计平均形成一个损伤观测特征向量;然后,应用奇异谱分解方法从损伤观测特征向量的时间序列中提取出桨叶损伤演化的维度和趋势信息,采用双指数平滑方法建立损伤演化趋势预测模型并估计出桨叶损伤故障剩余寿命。采用桨叶损伤模型和旋翼气弹模型仿真数据验证了所提方法的可行性和有效性。结果表明:该方法能充分利用监测信号的非线性特性在高维相空间中重建系统动力学本质,以不同的时间尺度来观测系统的演化特性;具有损伤模式自动识别能力,可用于难以事先确定系统损伤演化模型或维数信息的场合。     

Numerical Simulation and Performance Analysis on Windmill Starting Process of Small Turbojet Engine

A new simulation strategy is proposed for the starting process of missile turbojet engine windmill. The starting process of windmill before ignition is simulated using a radial basis function neural network (RBFNN) , and the acceleration process after ignition which model is a set of nonlinear equations is solved using a particle swarm optimization (PSO) algorithm. The introduction of PSO helped to tackle the problem of divergence caused by traditional iteration methods. The calculated result is in a great ...     

旋翼振动监测信号的演化分析与损伤跟踪方法

基于非线性涡流(nonlinear eddy current,简称NEC)检测技术搭建了实验系统,对Q195碳素钢和304奥氏体不锈钢两种常用核电结构材料的塑性损伤程度进行无损定量评价研究。发现材料的塑性损伤程度与非线性涡流检测信号频谱图中基频幅值、三次谐波幅值存在一定线性关系。不同材料的线性关系存在差异,Q195碳素钢的检测信号随损伤程度增大而下降,304奥氏体不锈钢的检测信号随损伤程度增大而上升。通过开发实验系统、进行塑性变形导入和非线性涡流检测实验,分析检测信号与塑性变形程度的相关性,发现检测信号中基波幅值及三次谐波幅值与检测试件的塑性变形程度具有良好相关性,验证了本研究方法对两种典型核电结构材料塑性变形无损定量评价的有效性与可行性。