航空发动机真实机匣的包容性数值仿真

为研究某型航空发动机机匣的包容性,以该发动机三级机匣为对象,模拟真实叶片与真实机匣模型的撞击过程,分析发动机转子转速在最低速和最高速下该机匣的包容性.结果表明,在发动机转子达到最高速时机匣出现非包容事件,叶片与机匣撞击产生的部分碎片飞出机匣.对机匣外侧缠绕凯夫拉材料和钛合金材料时机匣的包容性进行仿真和比较,发现凯夫拉材料能很好地吸收部分撞击能量,避免内层机匣出现大的变形,而钛合金材料比凯夫拉材料具有更好的包容性.     

GH4169合金单/双层靶板高温高速冲击数值仿真

航空发动机机匣包容性是保障发动机安全、可靠工作的必要要求,涡轮机匣受到飞脱叶片撞击时处于高温环境下,因此如何考虑高温环境对机匣包容性的影响至关重要.针对涡轮机匣典型的GH4169高温合金材料,在LS-DYNA中采用Johnson-Cook本构模型和Thermal-constant关键字开展了单/双层靶板在常温与高温下抗...     

发动机气路故障模拟试验台碰摩故障实验研究

航空发动机气路故障是重要且频发的发动机故障.其中,叶片-机匣碰摩故障是一种重要且频发的航空发动机气路故障.为了对其进行高效深入的研究,必须建立专门的气路故障模拟试验系统.基于静电监测技术设计了一种用于研究航空发动机气路故障的模拟试验台,实现了对航空发动机叶片-机匣碰摩故障模式的模拟.故障模拟实验结果表明:碰摩故障模拟实验感应信号具有周期性的特点,据此特征,可以在静电监测系统软件中实现对模拟碰摩故障的在线监测与识别.本研究验证了航空发动机气路故障模拟试验台模拟碰摩故障的有效性,为航空发动机故障监测和健康管理提供技术支撑.     

高温电容位移传感器的设计与实验研究

为了精确测量航空发动机中的轴承座与外部机匣之间的相对变形量,应用高温合金、氧化铝陶瓷以及耐高温电缆等研制了可用于高温环境的特种电容位移传感器。将其安装于机匣的承力支板中,即可实现该相对变形量的测量。传感器采用双层屏蔽结构,并应用驱动电缆技术减小干扰信号的影响。本文首先对所设计的传感器进行了仿真分析,以验证其结构合理性,然后搭建实验平台完成了传感器的标定与性能测试,并进行了高温验证实验。实验结果表明,本文所研制的高温电容位移传感器能够在0~2.0 mm的范围内实现位移的精确测量,测量误差小于0.02 mm,并且能够在室温~500℃的温度范围内稳定工作,因而可以满足使用要求。     

航空发动机机匣动力学研究进展与展望

航空发动机整机振动历来是发动机研发设计中不可忽视的重要部分,而机匣作为发动机的骨架,它的振动直接反映了发动机整机振动的水平.本文分析了航空发动机机匣动力学问题及故障分类,综述了机匣动力学的国内外发展现状与趋势、问题及解决的办法,并阐述了航空发动机机匣包容性问题的发展现状,最后提出了适合我国航空发动机技术水平的机匣发展设想.     

教你消除电脑的三大噪音源

一、消除电源风扇噪声 电源风扇噪声通常分为转动噪声和震动噪声。转动噪声一般是由于风扇轴承缺乏润滑造成的,解决办法是在风扇轴承上滴数滴缝纫机油即可。而震动噪声一般是由于风扇叶不平衡,叶片在轴上松动以及轴承间隙过大造成的。如果是个别叶片积累污物,及时清除即可;若是风扇叶片缺损、不对称,或是轴承间隙过大,最好更换一个新的电源风扇。     

CAD/CAM和VERICUT仿真技术在航空发动机机匣加工中的应用

随着发动机性能及设计结构的不断改进和提高,机匣结构也越来越精巧,新材料、新工艺和新技术越来越多地被应用于机匣加工中。机匣类零件结构复杂、加工周期长、程序多,加工程序的好坏直接影响加工质量和生产效率。随着加工周期缩短和质量要求的提高,用户对数控加工程序编制质量的要求也越来越高,为此我们不仅需要优化数控程序,还需要保证数控程序的正确性和可靠性。     

航空发动机整机测振技术的发展

人们对于航空发动机整机测振技术的重视是随着生产实践的不断深入而逐渐提高的。如我国早期生产的航空发动机——活塞式发动机,由于转速低、功率小等原因,在其技术参数中并无振动过载值这一限制,因此在生产过程中并不进行整机测振。可是有一次在某厂试制某活塞式发动机的过程中,由于机匣在工作100多小时后出现裂纹而长期通不过台架寿命试车,经过分析,发现其原因就是由于发动机台架试车时螺旋桨桨叶和试车厂房激起的气流振动传到机匣,而当时发动机和台架间的固定环节上又未采取有效的减振措施,因此使机匣产生疲劳裂纹。再如在70年代,根据苏联发动机制造厂发来的     

基于阻抗匹配的轴承转速高精度无线测试方法

摘 要：航空发动机长期疲劳运行引起的轴承故障是造成发动机空中停车的重要原因，严重影响飞行安全。为了实现发动机轴承在恶劣环境下转速信号的实时精准测量，提出了一种基于阻抗匹配的轴承转速无线测量方法，并搭建了的对应的平台进行测试，验证了该方法应用于轴承内圈转速无线测试的可靠性和准确性。天线随轴承转动与轴承发生周期性耦合，耦合信号无线传输至天线端后经检测电路板以周期性电压的形式输出并显示在示波器上，通过分析输出电压波形的周期，可以计算出轴承转速，进而实现轴承转速的无线测量。测量结果表明，在0rpm~2600 rpm转速范围内，转速测量的相对误差保持在1%以内。     

涡轮叶顶间隙数值仿真

叶顶间隙显著地影响着现代航空发动机的经济性和可靠性,叶顶间隙主动控制技术可以降低燃油消耗率的同时,保证安全性的要求.基于某型航空发动机的结构尺寸,分别建立了机匣、叶片、轮盘的数学模型.利用自行开发的叶顶间隙仿真程序,改进了叶片和涡轮盘数学模型,并与某型发动机整机的模拟程序相结合,计算了某型航空发动机高压涡轮叶顶间隙的时间历程变化.结果表明:叶顶间隙分别在慢车突然加速和反推力状态下出现最小值.叶顶间隙的计算结果基本上符合试验数据,说明该仿真程序不仅计算速度快,而且还具有足够的精度.     

A形吊耳强度有限元分析

采用Abaqus有限元软件开展A形吊耳结构的接触强度研究,分析不同载荷方向对接触力的影响;提出相应的接触力简化公式.此法与原接触算法相比,计算时间短、精度较高,可供工程实用参考.分析A形吊耳的极限强度,确定极限载荷水平与设计载荷水平之间的确切裕度.     

Assessment of back load in assemblyline work using electromyography

Abstract

When the back is loaded, the amplitude of the myoelectric signals in the lumbar region of the back has been found to correlate well to the compression force in the spine measured by means of disc pressure. The purpose of this paper is to use surface electromyography to quantify the load on the back in several working situations.

Thirteen male workers participated in a study of three strenuous workstations along the assembly line of a car factory; mounting of a side panel and a sound insulator in the front compartment, mounting of floor mats, and mounting of the left front seat. Electrodes were placed at the level T8, LI and L3 on both sides of the spine.

The average load during a work cycle is given as mean values of signal amplitude. Standard deviations are calculated to indicate the average load variations. Amplitude histograms are also presented to illustrate the loading pattern in more detail.

The results show that it is possible to record myoelectric signals at the workplace without serious disturbance. The amplitude levels were high at all three workstations. The actual way in which each task was carried out resulted in differences in activity level between the thoracic and lumbar regions of the back which could be used to identify incorrect body postures or work activities. The use of a lifting aid at one workstation was found to give a significant decrease in high amplitude levels. Analysis of myoelectric activity patterns give useful guidance about how to reduce body loading in heavy work situations and also permits quantitative evaluation of such improvements.     

基于模糊PID控制的液压同步提升系统仿真分析

在LNG储罐穹顶液压整体提升技术中,不仅要保证各个提升吊点的位移精度和负载均衡控制,又要保证系统在提升过程中的平稳性。常规PID控制方式能够实现提升系统的同步控制,但由于控制参数不能根据负载的改变进行实时调整,导致液压整体提升系统在提升过程中会因速度波动而产生提升不平稳性。模糊自适应PID控制器可以实现控制参数的实时改变。运用AMESim和Matlab软件对液压整体提升系统的模糊控制模型进行联合仿真。仿真结果表明,模糊自适应PID控制在实现位移同步控制和负载均衡控制的前提下,能有效改善提升过程的不平稳性。     

基于热-流-固耦合方法的涡轮叶片数值计算

将流体动力学方法与有限元方法相结合,在定常流场分析的基础上,采用单向和双向热、流、固耦合的计算方法获得了转子叶片在设计工况下的应力和变形情况,并比较了两种方法的计算结果.单向耦合计算中分析了离心、气动、热载荷对叶片应力、变形的影响,并按照斯贝发动机EGD-3应力标准对叶片强度进行了校核.计算结果表明：两种计算方法在涡轮叶片强度分析中是可行的,双向耦合能更准确地反映转子叶片的真实工况.     

地铁车辆轴箱吊耳动态分析和优化

针对某型地铁车辆转向架在被吊起时起保护一系悬挂系统作用的轴箱吊耳在车辆运营中多次发生断裂的问题,用HyperWorks建立吊耳的有限元模型,以试验数据作为输入分析模态频率响应,通过仿真结果与试验结果的对比调整模型,保证模型仿真的准确性.综合分析仿真结果和试验结果,找出引起吊耳模态频率响应过大的原因,利用OptiStruct进行结构拓扑优化,根据优化结果提出4种新方案,并分别对比各方案的静强度、模态频率、模态频率响应和体积等,确定最佳设计方案.     

基于自适应滑动均值和小波阈值的叶尖间隙信号降噪方法

动叶片与发动机机匣之间的叶尖间隙参数是反映航空发动机工作性能和运行安全的关键状态参数之一.提高叶尖间隙信号信噪比是实现高精度叶尖间隙测量的关键,为此提出基于自适应滑动均值和小波阈值的混合叶尖间隙信号实时降噪方法.首先根据叶片转速等信息,估算叶尖间隙信号带宽大小,然后通过动态改变滑动均值滤波的滑动点数来实现自适应低通滤波...     

Effects of blade tip modifications on wind turbine performance using vortex model

The effects of blade tip modifications on a wind turbine blade are studied with the design code developed previously, by taking into account the curving of the blade axis in or out of the plane of rotation. This is an area of interest for manufacturers of wind turbines to improve the aerodynamic performance, as has been done with airplane wings and also to use the swept tips to unload the blades during wind gusts by changing the local incidences with a nose-down torsional moment.The vortex model, based on Goldstein approach, treats each blade as a lifting line generating a helicoidal vortex sheet, supporting the trailed vorticity along prescribed helices whose pitch is determined to satisfy the wake equilibrium condition. As the lifting line is given sweep in the plane of rotation or dihedral in the plane containing the blade and the rotor axis, the induced velocities by the bound vortex at the lifting line are no longer zero and the blade flow is also affected by the modified vortex sheet geometry, according to the Biot-Savart formula. The study is performed with a two-bladed rotor with the NREL blade as point of reference.A series of tests is carried out with the design code, comparing the design of a rotor blade with straight axis or with a ±10% (forward or backward) sweep, dihedral or winglet. Results indicate that the aerodynamic performance are in general enhanced with these tip modifications, although the trends differ between forward and backward orientations, with some nonlinear effects associated with the wake geometry.     

直升机尾桨叶疲劳试验技术的研究

基于直升机尾桨叶疲劳试验技术研究的现状,对尾桨叶疲劳试验实现技术进行了重点阐述.根据尾桨叶疲劳试验的加载及测量要求,结合尾桨叶构型特性,设计制造了可同时对尾桨叶施加离心力、挥舞力、摆振力、扭力及法兰盘压载荷的尾桨叶疲劳试验台,并说明了尾桨叶疲劳试验台的工作原理.通过应用对尾桨叶粘贴应变片的方法测得了 3件尾桨叶疲劳试验...     

槽深对跨音速压气机稳定性影响的数值仿真

为了研究不同槽深下的周向槽对压气机稳定性的影响,由于带槽结构下的转子37失速类型仍是叶尖失速,但是带周向槽结构的主要失速因素是叶尖间隙的泄漏涡,且不同轴向位置的周向槽所造成的损失也是不同的。为解决上述问题,利用NUMECA软件和系统的数值模型对某跨音速压气机进行了数值仿真,对三类带周向槽结构的计算结果进行了分析,结果表明,设计中讨论最佳槽深应先给定效率损失要求,并且应以研究最佳槽位置的选择为主。对压气机周向槽处理机匣的设计,不一定要设计涉及整个叶片的处理机匣。对于跨音速压气机在叶尖泄漏涡严重的位置优化设计,可提高压气机稳定性能。