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- 民用航空发动机风扇叶片适航符合性设计与验证方法研究
- 作者： 曾海军 日期：2016-12-22 学位授予单位 ：南京航空航天大学 文献类型 ：学位论文
- 描述：民用涡扇航空发动机为了提高涵道比和效率,必须采用大尺寸的风扇叶片,大尺寸风扇叶片已经成为民用航空发动机的一个典型特征。以风扇叶片为典型部件的先进部件设计技术已经成为新一代航空动力的主要技术。随着国产大涵道比涡扇发动机的研制,民用航空发动机适航性设计和验证问题已经成为学术界和工业界关注的问题,风扇叶片作为大涵道比发动机最前端和最典型部件之一,其适航性设计和验证也具有典型的代表性。本文从民用航空发动机风扇叶片适航性设计和验证出发,系统研究了风扇叶片适航性设计涉及的理论和验证方法,从风扇叶片参数化建模和结构优化、振动适航性设计和验证、鸟撞适航性设计和验证、冰撞击及等效安全验证,符合性仿真验证平台等方面开展系统的设计和验证工作。通过广泛的数值分析和部件验证,减少风扇台架试验的风险,提高适航认证的成功率。论文主要研究成果如下:(1)针对航空发动机宽弦弯掠大风扇叶片造型复杂问题开展了风扇叶片参数化和稳健性优化研究。基于特征造型技术,通过叶身、圆弧榫头、伸根段三个特征的参数化构建了风扇叶片几何参数化建模方法。提出以三阶非均匀有理B样条实现风扇叶片型线的设计与积叠成型方法,解决了以两端中点和重心点为核心的风扇叶片圆弧榫建模以及自由曲面向矩形截面的光滑过渡造型难点。实现了风扇叶片的三维几何建模,并基于UG OPEN/API二次开发技术实现了造型的自动生成。在风扇叶片结构参数的基础上,进一步提出风扇叶片结构稳健性优化设计方法,根据风扇叶片四个截面的偏移量和DOE方法构造叶片重量、静强度、振动、鸟撞的近似响应面模型,实现了风扇叶片的稳健性优化设计。为风扇叶片的快速建模提供方法和手段,提高了风扇叶片结构的稳健性,并为风扇叶片的适航性设计和验证提供了基础;(2)针对航空发动机风扇叶片振动符合性设计和验证全过程涉及的流程、方法、准则、试验验证等技术难题,从振动条款的要求出发,提出了风扇叶片振动符合性的技术要求、符合性过程、模态识别和应力识别方法、元件级和部件级验证、整机级验证方法,构建了风扇叶片振动符合性分析和试验验证的全寿命周期方法。形成了以耐久极限百分比λ、应变片相对应变λ、各模态相对应变λ为核心的动应力识别和数据处理准则。基于参数化的风扇叶片模型,采用仿真分析方法对风扇叶片的振动特性和振动应力进行计算,并通过元件级和部件级试验验证风扇叶片相对振动应力分布以及抗高周疲劳能力。分析和试验结果表明,该风扇叶片的振动特性和振动应力水平满足本文提出的适航条款设计要求,风扇叶片相对应力分析结果与试验结果比较吻合,部件具备了抗高周疲劳能力,为风扇叶片振动符合性设计与验证提供了方法和依据;(3)针对航空发动机鸟撞条款设计和验证涉及的不同类型鸟撞数值仿真分析、元件级鸟撞试验、部件级鸟撞试验符合性验证等技术难题,分析风扇叶片大鸟、中鸟及大型群鸟鸟撞的适航性要求和判断准则。构建了经过元件级试验验证的鸟体本构模型和风扇叶片高应变率本构模型,并采用高速冲击试验进一步验证了风扇叶片鸟撞分析模型。在经过验证的鸟撞分析模型上通过仿真方法分析了风扇叶片抗大鸟、中鸟和大型群鸟撞击的能力,形成了大鸟鸟撞和中鸟鸟撞危险点分析方法,提出了基于大型群鸟和中鸟鸟撞后风扇叶片变形的功率下降分析方法,实现了以仿真分析为主的风扇叶片鸟撞符合性设计和验证手段。分析表明,所设计的风扇叶片在大鸟撞击下最大叶片损失为27%,在大型群鸟和中鸟撞击过程中功率下降18.5%,具备抵抗大鸟、大型群鸟、中鸟撞击的能力。为风扇叶片抗鸟撞设计与验证提供了可行的方法和模型;(4)针对航空发动机风扇叶片涉及的结冰和冰撞击问题,提出了发动机进气系统结冰气象参数条件、发动机参数条件、结冰要求以及风扇叶片冰撞击要求。分析了包含连续最大、间断最大、混合最大结冰状态以及起飞、起飞爬升、航路爬升、下降、空中等待、进场和着陆等全过程结冰情况,提出了风扇叶片旋转结冰和冰生长分析方法。基于风扇叶片结冰分析、冰撞击关键点分析以及冰撞击模型验证,从结冰条件、旋转结冰分析、冰撞击关键点分析以及冰撞击分析方法方面建立了风扇叶片在结冰和冰撞击方面的验证方法,进一步提出了等效安全在发动机风扇叶片适航验证方面的应用,为风扇叶片的适航符合性设计和验证提供了依据;(5)针对风扇叶片适航符合性快速仿真验证与优化问题,在风扇叶片适航性设计和验证的基础上,提出了基于部件、整机以及数据关联的适航仿真验证平台理论框架,并根据软件开发规范开发了一套风扇叶片适航符合性仿真验证平台,实现了风扇叶片的参数化设计集成、风扇叶片的振动符合性验证、鸟撞符合性验证、结构优化设计。
- 民用航空发动机适航信息管理系统设 计与开发
- 作者： 马安祥 日期：2016-12-22 学位授予单位 ：南京航空航天大学 文献类型 ：学位论文
- 描述：民用航空发动机适航信息管理系统设 计与开发
- 民用航空发动机转子故障诊断系统设计研 究
- 作者： 贾晓杰 日期：2016-12-22 学位授予单位 ：天津大学 文献类型 ：学位论文
- 描述：民用航空发动机转子故障诊断系统设计研 究
- 民用航空发动机维修的项目进度管理研究
- 作者： 任鹏 日期：2016-12-22 学位授予单位 ：中山大学 文献类型 ：学位论文
- 描述：民用航空发动机的维修是一个严谨复杂过程，航空发动机由上万个零件组成，这些零件来自不同的生产商，修理过程包含了多道工序，不同的工序包含着不同技术和工艺要求。目前国内的发动机大修中绝大多数的零部件是需要送国外零部件修理厂完成的，必须对所有这些修理工序进行严密监控，才能保证最后发动机的修理工期能够按时完成．同时航空发动机属于高价值部件（一台航空发动机价值在400－500万美金），航空公司为了降低运营成本通常采用租赁的方式进行营运（一台航空发动机的日租金约为2000美金），航空公司为保障其正常营运会根据发动机的可靠性准备一定数量的备发。通常在无法保证大修发动机按时交付的情况下发动机大修厂要承担航空公司因租用备用发动机而产生的巨额费用。因此，对于发动机修理厂来说，它不仅在修理质量和修理费用上要有竞争力，在修理周期上也是同等重要的。 就我所工作的公司来说，目前大修发动机的维修周期在70天左右，如何在现有的条件下缩短维修周期，降低运营成本就成为了公司的一项重要工作和业务指标。本篇论文将着眼于此问题运用项目进度管理的知识对发动机维修流程进行分析和优化，探讨如何在有限的资源条件下最大可能地缩短发动机维修周期，而缩短维修周期的意义不仅在于提高竞争力同时也意味着提高维修能力和减少WIP。
- 民用航空发动机数据库系统的建立
- 作者： 关向凯 日期：2016-12-22 学位授予单位 ：北京航空航天大学 文献类型 ：学位论文
- 描述：本文主要描述了AEDBS(Aero-Engine DataBase System)系统的设计全过程，重点说明了本系统在航空发动机数据库设计方面的改进和创新，使系统的实用性、灵活性及稳定性等方面有了很大的提高，同时在系统提供给用户试运行中得到了实际工程用户的高度赞扬。 AEDBS系统是以Visual FoxPro 0.5 forWindows 95为平台，以全汉化Windows风格界面为标准，利用面向对象程序设计方法，以关系型数据库规范化理论为指导，按照工程软件开发规程而开发的航空发动机数据库系统。系统中收集了八十年代以后生产的涡喷、涡扇、涡轴和涡桨四种类型、八十余台航空发动机的有关结构 、性能、可靠性和结构简图及相关的飞机、生产公司等方面的数据， 实现了以查询和组合查询功能为主包括浏览、录入、编辑／修改、删除、输出、用户管理等功能，同时还为用户提供了制式转换器， 计算器和日历/日记等辅助功能，大大地方便了用户的使用，为航空发动机界内人士提供一种高效便捷的信息检索途径。
- 民用航空发动机数字控制系统适航研究
- 作者： 陈博 日期：2016-12-22 学位授予单位 ：西北工业大学 文献类型 ：学位论文
- 描述：论文以民用航空发动机数控系统的适航取证方法和适航要求符合方法为主要研究内容，分析了适航管理的含义与发展；分析了美国、欧洲和中国的适航管理模式和特点；提出了民用航空发动机数控系统采用随发动机获得型号合格证的取证方法；结合国内外适航咨询通告和相关标准，提出了航空发动机数控系统满足适航管理要求和技术指标的设计方法、分析方法和验证方法；最后，结合系统安全性工程方法，提出了在航空发动机数控系统研发各阶段安全性分析工作的计划。论文的研究结果对国内民用航空发动机数控系统研制工作有一定的参考价值。
- 民用航空发动机故障诊断及故障预测方法研究
- 作者： 张振良 日期：2020-12-30 学位授予单位 ：南京航空航天大学 文献类型 ：学位论文
- 描述：民用航空发动机故障诊断及故障预测方法研究
- 民用航空发动机性能状态监控系统
- 作者： 陈晓彤 日期：2016-12-22 学位授予单位 ：北京航空航天大学 文献类型 ：学位论文
- 描述：民用航空发动机性能状态监控系统
- 民用航空发动机反推同步锁维修间隔确定方法研究
- 作者： 郭涛 日期：2019-12-28 学位授予单位 ：中国民航大学 文献类型 ：学位论文
- 描述：民用航空发动机反推同步锁维修间隔确定方法研究
- 民用航空发动机剩余寿命预测及维修决策研究
- 作者： 张曦 日期：2020-12-30 学位授予单位 ：南京航空航天大学 文献类型 ：学位论文
- 描述：民用航空发动机剩余寿命预测及维修决策研究