某型航空发动机环形燃烧室火焰筒振动模态与声学模态分析

作者： 张冬梅   来源： 沈阳航空工业学院；沈阳航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 燃烧室火焰筒　　薄壁柱壳结构　　振动模态　　声学模态　　有限元方法  

描述： 航空发动机燃烧室是在高温、高强噪声的环境中工作,容易造成声疲劳和热疲劳破坏,严重影响到整个燃烧室的寿命,乃至整台发动机的整体寿命。燃烧不稳定不仅影响航空发动机的工作稳定性,而且还是造成燃烧室火焰筒薄壁结构声振耦合疲劳破坏的重要原因。燃烧不稳定的非稳态运动与燃烧室火焰筒的固有声学振型密切相关。因此,为了提高燃烧室火焰筒的疲劳寿命,对其本身振动特性和声学特性的研究显得尤为重要。本文应用有限元方法,对某型航空发动机环形燃烧室火焰筒的振动模态和声学模态进行了研究,获得了相应的固有频率和振型,并完成了声学测量实验验证。本文从薄壁柱壳结构的振动微分方程出发,结合薄壳结构特点,给出了薄壳结构的自由振动方程,以及在随机载荷作用下的受迫振动微分方程。同时给出了空间声学波动方程,声学有限元控制方程、声场-结构耦合控制方程;应用ANSYS有限元软件,对环形燃烧室火焰筒模型进行了振动模态计算,分析了火焰筒壁面开孔和忽略壁面开孔对其振动特性的影响,以及温度场对其振动特性的影响;对环形燃烧室火焰筒建立声学模型,并完成了声学模态计算。分析了常温下和高温下燃烧室火焰筒的声学特性,以及燃烧室出口端开口和出口端封闭情况下的声学特性;根...

基于声波传感器的航空发动机燃烧室出口温度分布测量研究

作者： 王交峰   来源： 沈阳航空工业学院；沈阳航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 航空发动机　　燃烧室出口　　声学测温　　温度场  

描述： 由于航空发动机燃烧室出口温度分布对发动机工作安全性和可靠性的重要影响,国内外很早就开展了这方面的研究。但大部分的测量手段都以点测量为主。本文探讨了采用声学方法测量航空发动机燃烧室出口温度分布的方法。首先,研究了国内外测量航空发动机燃烧室出口温度的方法,分析了这些方法的优缺点,并论述了声波通过燃烧区域的波动方程及声波与媒质温度的关系,研究了声学法测量航空发动机燃烧室出口温度的基本原理。根据声波在气流中的传播特性,建立了航空发动机燃烧室出口温度与声速的数学模型。通过分析气流对声波扰动的影响,给出了该数学模型的适用条件,即只要声波在发动机燃烧室出口的传播速度大于气流速度,便能够测出声波在传感器间的飞行时间,并根据该声波飞行时间重建出燃烧室出口温度场。其次,详细论述了航空发动机燃烧室出口温度场重建算法,分析了影响温度场图像重建算法精度的因素。实验结果表明传感器的数量及其位置分布、燃烧室出口温度区域的划分,都将对燃烧室出口温度场重建算法精度产生一定的影响。最后,设计实现了燃烧室出口温度场仿真重建系统,应用该系统对燃烧室出口温度场重建算法,影响温度场重建的因素等进行了仿真分析。仿真...

航空发动机燃烧室过渡态温度场数值研究

作者： 郭艳龙   来源： 沈阳航空工业学院；沈阳航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 航空发动机　　燃烧室　　过渡态　　温度场　　数值模拟  

描述： 本文深入调研了国内外航空发动机燃烧室的研究概况,概述了燃烧室研究的主要方法、现状及发展趋势,详细论述了燃烧室的基本问题和燃烧室中三维两相燃烧模拟的理论基础、数值计算方法。采用Fluent软件对某型机的慢车状态、最大状态、巡航状态、最大连续状态进行三维、两相、湍流燃烧的燃烧室数值模拟,获得了速度场、温度场、油滴轨迹的数值。通过对计算结果的分析并结合发动机过渡态试验结果,充分研究了燃烧室过渡态温度场的特性。分析指出:平均温度的最大升高值和最高温度的最大升高值均出现在从慢车状态过渡至最大状态的加速过程中,对该燃烧室,平均温度的最大升高值在主燃区为664K,掺混区为763K,出口截面为718K;温升最小值均出现在从慢车状态至巡航(51%)的加速过程,相应值为32K、135K、93K;平均温度变化率和最大温度变化率的最大值与加速时间密切相关,出现在从巡航至最大连续的加速过程,对应主燃区、掺混区和出口截面,平均温度温升速率分别为324K/s、307.6K/s、416K/s。温升速率最小值出现在从慢车至巡航(51%)的加速过程,平均温度温升速率分别为24K/s、67K/s和47K/s。这些结果对研究发动机燃烧室过渡特性具有...

基于混合模拟退火算法的航空公司勤务编排算法研究

作者： 宋静波   来源： 南京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 勤务编排　　启发式算法　　模拟退火算法　　遗传算法　　局部搜索  

描述： 本文以航班优化及航线经济效益分析系统(FORMAX)为应用背景,对机组排班中的勤务编排问题进行研究,通过优化勤务编排的算法得到正确、合理、高效的勤务。 本文将勤务编排分成可行勤务的产生和勤务优化两个子问题进行研究。在分析了勤务编排规则的基础上,给出了分层次的勤务编排模型及各项优化指标。并为了得到最佳优化效果,综合平衡了各项目标函数的权重;然后总结分析了启发式算法和最优解算法的适用性,明确了启发式算法在解决大规模数据量问题时的优势。同时通过对遗传算法和模拟退火算法的仿真比较实验,论证了模拟退火算法较遗传算法具有更高的局部搜索能力;在算法设计阶段,将深度优先算法应用于可行勤务产生的过程中。本文重点研究勤务优化问题,在候选勤务集合中进行初步筛选得到初始勤务,并在初始解的基础上,分析模拟退火算法在解的邻域内寻找最优可行勤务的过程。针对模拟退火算法随机筛选过程中的不足,引入了一种启发式操作,保证了最优解的可行性。最后通过对算法的初步筛选效能、敏感度、时间复杂度、优化效果等角度的比较分析,验证了模拟退火算法产生勤务的高效性。

开关磁阻电机的非线性建模及在航空发动机多场耦合仿真中的应用

作者： 陈琼忠   来源： 上海交通大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 开关磁阻电机　　Modelica/Dymola　　非线性建模与系统级仿真　　航空应用　　神经网络控制  

描述： 开关磁阻电机(Switched Reluctance Machine, SRM)由于具有容错性好、稳定性高、调速范围宽、功率密度大和易冷却等优点,因而比传统电机更适合航空应用场合。随着多/全电飞机(More Electric Aircraft/All Electric Aircraft, MEA/AEA)成为未来航空的发展趋势,SRM在航空应用上面临极大的机遇。目前,美国等航空强国已把SRM作为未来的MEA/AEA电源系统的首选方案,国际上主要的航空发动机研究机构如GE、Rolls-Roys和Pratt & Whitney等公司也都将SRM作为潜在的航空起动/发电机(Starter/Generator)系统进行研究。可以预见,SRM系统将是航空发动机动力系统的一个潜在的重要组成部分。 航空发动机动力系统是一个多领域复杂物理系统,其研发进度是整个飞机研发进度的关键。基于CAE技术的仿真分析可以实现发动机动力系统的预测设计,从而缩短其研发周期并减少成本。当前,我国的航空工业正处于起步阶段,严重落后于美、俄、英、法等航空强国,尤其在以发动机为主的航空动力系统的研发方面,差距更为明显。鉴于我...

油价波动背景下的中国航空公司航油成本控制策略分析

作者： 施斌斌   来源： 厦门大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 航油成本   成本控制   经营业绩   航空公司  

描述： 纵观近年来的航油市场，国际油价大幅波动，高位运行。航空公司作为“能源依赖型企业”，航油成本占据着其运营成本越来越高的比例，如今已经是成本支出的第一大项目。国际油价的大幅度波动极大地影响了航空公司的经营业绩，甚至成为航空公司是否盈利的关键因素。控制成本特别是航油成本，已成为航空公司根本的生存问题。 本文以中国航空公司的航油成本控制策略为研究对象，通过分析中国航空企业的现状与不足，在相关成本控制理论的基础上，提出企业应当从影响航油价格的航油套期保值策略和影响航油消耗量的航油节油策略两方面同时入手，寻求控制航油成本的最佳解决方案。 论文首先从航空公司航油成本控制的相关文献与理论综述出发，然后结合国内航空公司的实际运营情况，对国内航空公司航油成本控制现状进行了较为全面、深入的调查分析，并通过考察借鉴发达国家航空公司的航油成本控制经验，多角度探讨解决我国航空公司航油成本控制存在问题的有效手段。最后，本文提出了适合我国航空公司的航油成本控制策略建议。

民用航空发动机典型部件的疲劳寿命与可靠性分析

作者： 宋华   来源： 南京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 载荷谱　　涡轮叶片　　疲劳寿命　　燃油泵　　可靠性　　三参数对数分布  

描述： 的实时跟踪、趋势预测和故障诊断,能够指引及时快速的维修,降低发动机维修成本,同时也为后勤保障系统提供有效可靠的数据信息。为此,本文做了以下工作: (1)收集了大量的某民航发动机的实际运行数据,用C++语言

航空全双工以太网（AFDX）交换机性能分析与应用开发

作者： 张蓓敏   来源： 西安电子科技大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 网络仿真　　基于Web的网络管理　　监控　　FTP　　JavaScript  

描述： ARINC664作为新一代的机载数据网络标准，规范了航空系统专用的具有确定性QoS保证的实时以太网方案，已经通过了航空电子委员会（AEEC）的审议，具有良好的应用前景。美国波音公司和欧洲空中客车公司已经根据该标准研制出了成熟的产品，并且投入了使用。随着大飞机项目的启动，我国航空事业的发展将进入一个高峰期，设计出具有我国自主产权的新一代数据网络设备已经成为一个现实而又迫切的目标。 本论文基于实验室承担的科研项目——航空全双工以太网(AFDX)交换机开发。该项目实现了一个全双工的、有确定性QoS保证的二层交换网络，保证了相应虚链路的分配带宽、时延及时延抖动，并开发了相应的用户应用软件。 论文首先完成对AFDX网络的行为建模，介绍了所设计的网络和节点的仿真模型，通过仿真结果分析系统交换性能以指导和评估硬件设计的可行性；其次研究了基于Web对设备进行管理的工作原理，介绍了对AFDX设备基于Web的网管软件的设计与开发。文中对网管软件进行了需求分析和功能模块的设计，使其能够实现系统管理、配置管理、性能管理、计费管理和安全管理，并增加了针对本项目的监控管理。结合需求分析给出了实现该网管软件的关键技术，包括使用RCB技术实现HTML页面上数据与设备数据的关联，通过JavaScript技术实现数据校验和采用FTP技术实现本地和远程固件升级。论文最后给出了网管软件的调试方法和调试结果，通过实际测试，证明软件设计正确，可操作性强，性能良好。

航空发动机神经网络自适应控制研究及试验验证

作者： 殷石   来源： 南京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 航空发动机　　神经网络　　自适应控制　　反步控制　　实物在回路仿真  

描述： 先进控制策略是当前航空发动机控制的主流方向。本文对神经网络自适应控制、神经网络反步控制在航空发动机中的应用进行了一系列的研究工作,并对基于神经网络补偿的自适应控制算法进行实物在回路仿真试验,验证算法的有效性。 针对航空发动机,设计了一种径向基函数神经网络补偿的自适应控制算法。在控制结构中加入一个稳态工作点处的线化模型,降低了补偿模块的负担,使得响应更加迅速。径向基神经网络补偿模块用于抑制未建模动态、传感器噪声、时延等,使整个系统具有一定的鲁棒性。 探讨了非线性控制算法在航空发动机控制中的应用。将神经网络与反步法相结合,提出了切换型的神经网络反步控制方法,采用一种平滑的切换逻辑,避免了两者结合后可能出现的奇异问题。该算法中神经网络用于辨识未知系统参数。数字仿真结果表明该算法能有效改善控制系统过渡态的品质。 利用实物在回路仿真平台,验证了基于神经网络补偿的模型参考自适应控制算法在航空发动机应用中的有效性。从工程应用角度出发,采用一个相对简单的双层神经网络进行补偿,并设计了从慢车到中间及以上状态的多变量鲁棒控制算法。在全包线内实物在回路仿真试验验证了控制算法的有效性...

航空齿轮疲劳强度计算软件开发及参数化建模技术

作者： 杨帆   来源： 东北大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 齿轮　　强度　　标准　　VC++　　参数化　　UG  

描述： 航空齿轮传动是飞机发动机传动系统必不可少一个重要组成部分,航空齿轮传动的主要特征是高速、重载和轻质量等,与传统的齿轮设计相比较,减小体积、降低重量、延长寿命和提高可靠度是航空齿轮传动设计的关键目标。日益苛刻的工作条件对结构工作安全性提出了更高的要求,因此,航空齿轮疲劳强度的计算尤为重要。本系统对航空齿轮进行了传统的疲劳强度计算,以航标、国标为计算准则进行强度校核。参数化设计是CAD技术继续发展和适应工业发展要求的一项重要技术。参数化设计过程是指从功能分析到创建参数化模型的整个过程。参数化设计技术有利于建立和管理产品零件库,极大的提高了产品的开发效率,在实际工程设计中,迅速方便地修改产品设计方案,满足工程的需要。VC++是当今我国应用最为广泛的高级语言,是软件编制的强大工具。本文是在对齿轮的工作原理了解的基础上用Visual C++语言编程对齿轮的疲劳强度进行计算。并且利用UG专业绘图软件,实现了齿轮零件的参数化绘图,精确绘出齿轮几何形状,特别是精确绘出了齿轮的齿根过渡曲线。本文通过完整的齿轮强度计算程序,参数化绘图,大大缩短了齿轮的设计周期,降低了齿轮的研制成本,这对齿轮的研制有积极的帮助。