航空发动机短舱泄压门冲击载荷结构拓扑优化技术研究

作者： 侯亮   柴象海   白国娟   金智献   来源： 航空科学技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   减重   冲击动力学   拓扑优化   应力  

描述： 部分航空发动机零部件的工作载荷类型属于冲击载荷,采用静力学强度判定准则无法证明其设计符合性,导致无法采用静力学载荷对其进行结构优化,需要建立基于冲击动力学载荷的航空发动机结构拓扑优化方法。以航空发动机泄压门铰链为研究对象,通过结构冲击动力学载荷拓扑优化技术研究,建立短舱腔压导致的泄压门弹开载荷作用下拓扑优化方法,提高泄压门铰链强度裕度,解决泄压门强度考核试验中出现的铰链断裂问题。基于冲击动力学载荷的航空发动机结构拓扑优化方法,能够避免动力学等效静载荷误差,优化结果更加符合载荷传力特征,为航空发动机零部件减重和应力降低优化提供了有效的解决途径。

航空发动机短舱泄压门冲击载荷结构拓扑优化技术研究

作者： 侯亮   柴象海   白国娟   金智献   来源： 航空科学技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   减重   冲击动力学   拓扑优化   应力  

描述： 部分航空发动机零部件的工作载荷类型属于冲击载荷,采用静力学强度判定准则无法证明其设计符合性,导致无法采用静力学载荷对其进行结构优化,需要建立基于冲击动力学载荷的航空发动机结构拓扑优化方法。以航空发动机泄压门铰链为研究对象,通过结构冲击动力学载荷拓扑优化技术研究,建立短舱腔压导致的泄压门弹开载荷作用下拓扑优化方法,提高泄压门铰链强度裕度,解决泄压门强度考核试验中出现的铰链断裂问题。基于冲击动力学载荷的航空发动机结构拓扑优化方法,能够避免动力学等效静载荷误差,优化结果更加符合载荷传力特征,为航空发动机零部件减重和应力降低优化提供了有效的解决途径。

航空发动机鸟撞分析的人工鸟本构参数研究

作者： 曹源   侯亮   胡寿丰   来源： 2015年航空试验测试技术峰会暨学术交流会 年份： 2016 文献类型 ： 会议论文 关键词： 人工鸟　　本构模型　　航空发动机　　鸟撞  

描述： 研究了高速斜撞击下的人工明胶鸟弹本构问题。首先采用空气炮进行了明胶鸟弹高速撞击钛合金靶板实验。以实验为基础,建立了鸟撞靶板的数值模型。其中,鸟体模型基于SPH方法建立,采用Gruneisen方程描述其本构。考虑到钛合金应变率敏感特性,靶板本构采用了应变率相关的弹塑性模型。以实验中靶板响应为目标函数,采用遗传算法对鸟体本构参数进行了优化计算。对比、分析了仿真与实验结果,证明了优化得到的本构模型能够从

航空发动机风扇叶片冲击加强轻量化设计

作者： 柴象海   张执南   阎军   刘传欣   来源： 上海交通大学学报 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 轻量化设计   航空发动机   宽弦风扇叶片   3D打印   拓扑优化  

描述： 以提高风扇叶片抗冲击性能为目标,以空心率为约束条件,进行风扇叶片创新构型设计优化,并通过试验件加工和性能评估,验证所设计方案的合理性.建立了瞬态冲击载荷静力学等效方法,获取了风扇叶片在工作状态下能够有效抵抗鸟撞冲击载荷的最优质量分布.基于优化结果,建立了低质量、高抗冲击性能的风扇叶片几何构型.通过3D打印风扇叶片优化构型试验件,进行加工工艺可行性和优化构型试验件的力学性能评估,验证了优化设计方案的工艺可实现性、静力性能和抗鸟撞性能.结果表明:上述优化方法的建立能够为航空发动机空心风扇叶片设计提供可行的技术手段,使得叶片空心率提高到45%以上,并显著提升叶片抗冲击性能.

航空发动机风扇叶片与机匣刮蹭分析及结构设计

作者： 柴象海   史同承   王少辉   张执南   来源： 航空动力学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 风扇机匣   刮蹭   宽弦风扇叶片   结构设计   涡扇发动机  

描述： 针对异常载荷下,航空发动机宽弦风扇叶片的叶尖与机匣刮蹭变形及损伤特征缺乏数据支持,而传统理论计算方法存在较大的误差问题,建立了宽弦风扇叶片叶尖刮蹭显式动力学分析模型,采用宽弦风扇叶片与机匣刮蹭试验数据,对分析模型的计算精度进行了验证。基于分析模型进行了仿真参数的敏感度分析,得到了叶片与机匣刮蹭后叶片变形及机匣损伤规律。研究结果表明:叶尖伸长量对转子转速非常敏感,叶尖径向伸长量增加速率远大于转速增加值,因此在叶片设计中应考虑到风扇叶片极限转速下叶尖伸长量。同时需要选取合理的扭转角度以满足叶片安全性和气动性能的要求。在风扇机匣包容区设计中应主动考虑异常载荷的影响,增大安全性设计域度;设计合理的耐磨层材料参数,减小风扇叶片对其冲击损伤。采用该方法可以提高叶尖间隙控制精度,减小刮蹭对叶片和机匣造成的损伤。

航空发动机风扇叶片冲击加强轻量化设计

作者： 柴象海   张执南   阎军   刘传欣   来源： 上海交通大学学报 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 轻量化设计   航空发动机   宽弦风扇叶片   3D打印   拓扑优化  

描述： 以提高风扇叶片抗冲击性能为目标,以空心率为约束条件,进行风扇叶片创新构型设计优化,并通过试验件加工和性能评估,验证所设计方案的合理性.建立了瞬态冲击载荷静力学等效方法,获取了风扇叶片在工作状态下能够有效抵抗鸟撞冲击载荷的最优质量分布.基于优化结果,建立了低质量、高抗冲击性能的风扇叶片几何构型.通过3D打印风扇叶片优化构型试验件,进行加工工艺可行性和优化构型试验件的力学性能评估,验证了优化设计方案的工艺可实现性、静力性能和抗鸟撞性能.结果表明:上述优化方法的建立能够为航空发动机空心风扇叶片设计提供可行的技术手段,使得叶片空心率提高到45%以上,并显著提升叶片抗冲击性能.

民用航空发动机点火系统故障检测设计研究

作者： 马安祥   白国娟   李艳宏   冀浩   来源： 机电信息 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   点火系统   故障检测  

描述： 点火系统作为开环控制系统，其故障检测难度较大，鉴于此，在深入分析点火失败的具体原因及其与点火系统故障的关系后，提出了基于逻辑推断方法的点火系统故障机载检测方案。该方案的有效实施显著提高了点火系统故障检测的精细程度，缩短了排故时间，提升了民用航空发动机的运营经济性和可靠性。

民用航空发动机点火系统故障检测设计研究

作者： 马安祥   白国娟   李艳宏   冀浩   来源： 机电信息 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   点火系统   故障检测  

描述： 点火系统作为开环控制系统，其故障检测难度较大，鉴于此，在深入分析点火失败的具体原因及其与点火系统故障的关系后，提出了基于逻辑推断方法的点火系统故障机载检测方案。该方案的有效实施显著提高了点火系统故障检测的精细程度，缩短了排故时间，提升了民用航空发动机的运营经济性和可靠性。

航空发动机材料疲劳可靠性试验设计

作者： 白国娟   曾海军   杨坤   侯乃先   陈健   来源： 上海市科协第十一届学术年会暨上海市航空学会2013年综合性学术年会 年份： 2016 文献类型 ： 会议论文 关键词： 疲劳寿命　　变异系数　　单侧容限系数　　置信度　　可靠度  

描述： 为了经济合理地进行航空发动机材料疲劳性能试验设计，并保证试验结果的"可比性"与"再现性"，根据t分布理论，按一定置信度和误差度要求，给出确定最少试件个数的判据；借助单侧容限系数，给出具有置信度的百分位值。

民用航空器适航委任代表循证培训方案的研究和探讨

作者： 白国娟   周沐   朱宁璟   葛松林   杨峰   来源： 民航管理 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 数据收集   民用航空器   培训手册   研究和探讨   培训方案   EBT   基于能力  

描述： 近年来,民机新产品和新技术不断涌现,对适航审定工作的要求也明显加强。但由于我国民航适航审定法规体系、人力资源管理、审定工作效率、适航专业文化等诸多方面尚存在不足,使得现有适航审定体系还无法充分满足我国民用航空工业和航空运输业快速发展的需求。为此,2016年民航局在《关于进一步深化民航改革工作的意见》中,明确要求将"提升适航审定能力"作为新时代民航改革"一二三三四"总目标中应尽快补齐的四个短板之一,要求至2035年,我国民航应建设形成具有