基于混合有限元模型的航空发动机主轴承剥落故障仿真分析方法

作者： 吴英祥     尉询楷     冯国全     赵紫豪     李伦绪     陈果   来源： 航空发动机 年份： 2024 文献类型 ： 期刊 关键词： 主轴承   航空发动机   动力学仿真   有限元   剥落故障  

描述： 。结果表明：利用混合有限元仿真方法获取了航空发动机主轴承故障激励下的仿真信号，误差均不超过1%，表明了所提出方法的正确有效性。

航空发动机套齿连接结构刚度特性仿真分析及试验研究

作者： 李伦绪   陈果   杨默晗   来源： 中国机械工程 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   套齿连接结构   低压转子   刚度特性  

描述： 以航空发动机低压转子套齿连接结构为研究对象，分析了套齿连接结构弯曲刚度非线性特征及其产生机理，建立了考虑齿面接触的套齿连接结构实体有限元模型，进行了套齿连接结构静刚度试验，通过仿真和试验研究了套齿连接结构刚度非线性变化规律，讨论了配合间隙、拧紧力矩和扭矩对弯曲刚度的影响规律。研究结果表明，由于定位面的接触状态和受力情况不同，套齿连接结构的弯曲刚度变化主要分为两个阶段，具有分段非线性特征；套齿连接结构弯曲刚度对定位面的配合间隙较为敏感，减小定位面配合间隙可以有效提高结构的弯曲刚度；拧紧力矩对弯曲刚度的影响较小；在小载荷状态下，扭矩对弯曲刚度的影响十分明显。

航空发动机套齿连接结构刚度特性仿真分析及试验研究

作者： 李伦绪   陈果   杨默晗   来源： 中国机械工程 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   套齿连接结构   低压转子   刚度特性  

描述： 以航空发动机低压转子套齿连接结构为研究对象，分析了套齿连接结构弯曲刚度非线性特征及其产生机理，建立了考虑齿面接触的套齿连接结构实体有限元模型，进行了套齿连接结构静刚度试验，通过仿真和试验研究了套齿连接结构刚度非线性变化规律，讨论了配合间隙、拧紧力矩和扭矩对弯曲刚度的影响规律。研究结果表明，由于定位面的接触状态和受力情况不同，套齿连接结构的弯曲刚度变化主要分为两个阶段，具有分段非线性特征；套齿连接结构弯曲刚度对定位面的配合间隙较为敏感，减小定位面配合间隙可以有效提高结构的弯曲刚度；拧紧力矩对弯曲刚度的影响较小；在小载荷状态下，扭矩对弯曲刚度的影响十分明显。

航空发动机整机振动半实物建模方法研究

作者： 赵斌   陈果   冯国全   来源： 推进技术 年份： 2016 文献类型 ： 期刊 关键词： 子结构方法　　转子动力学　　有限元方法　　模态分析　　测试技术  

描述： 为了研究一种快速准确地分析航空发动机整机振动的建模方法,采用试验与仿真结合,在转子模型中综合机匣-支承试验数据的半实物建模方法,对整机振动半实物建模原理,机匣-支承传递函数测试、结构综合建模等问题进行了研究,运用航空发动机转子试验器对半实物建模方法进行验证。建立试验器整机及半实物仿真模型,计算机匣振动响应;拆装转子试验器,测试机匣-支承连接位置频率响应函数,综合转子有限元模型,建立基于试验数据的试验器半实物模型,计算整机频率响应函数。结果表明,半实物建模方法能够在保证计算精度的前提下缩减90%以上的计算时间,运用半实物模型能够准确地获得整机频率响应函数,固有频率计算误差在2%以内。

航空发动机整机振动半实物建模方法研究

作者： 赵斌   陈果   冯国全   来源： 推进技术 年份： 2016 文献类型 ： 期刊 关键词： 子结构方法　　转子动力学　　有限元方法　　模态分析　　测试技术  

描述： 为了研究一种快速准确地分析航空发动机整机振动的建模方法,采用试验与仿真结合,在转子模型中综合机匣-支承试验数据的半实物建模方法,对整机振动半实物建模原理,机匣-支承传递函数测试、结构综合建模等问题进行了研究,运用航空发动机转子试验器对半实物建模方法进行验证。建立试验器整机及半实物仿真模型,计算机匣振动响应;拆装转子试验器,测试机匣-支承连接位置频率响应函数,综合转子有限元模型,建立基于试验数据的试验器半实物模型,计算整机频率响应函数。结果表明,半实物建模方法能够在保证计算精度的前提下缩减90%以上的计算时间,运用半实物模型能够准确地获得整机频率响应函数,固有频率计算误差在2%以内。

低转速航空发动机滚动轴承故障深度异常检测方法

作者： 康玉祥     陈果     盛嘉玖     王浩     尉询楷   来源： 振动与冲击 年份： 2024 文献类型 ： 期刊 关键词： 滚动轴承   航空发动机   Transformer   深度异常检测   低转速  

描述： 结果作为网络的输入，且仅依靠正常数据完成模型的训练。最后，在带机匣的航空发动机转子试验器和某型真实的航空发动机上分别进行了试验验证。结果表明，所提方法能够准确的实现对低转速滚动轴承故障的检测，且检测精度分别为93%和100%,充分表明该方法具有很好的异常检测能力及应用价值。

基于残差网络的航空发动机滚动轴承故障多任务诊断方法

作者： 康玉祥   陈果   尉询楷   潘文平   王浩   来源： 振动与冲击 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 滚动轴承   故障诊断   深度学习   多任务   残差网络   损伤大小  

描述： 针对当前基于深度学习的航空发动机滚动轴承故障诊断技术诊断任务单一的问题，提出一种基于多任务残差网络的滚动轴承故障诊断方法，该方法采用残差网络为深层特征提取与共享主框架，建立能够同时进行故障诊断的多任务模型。首先，在数据预处理中，将滚动轴承的振动加速度时域信号转换为频谱图，并直接作为网络的输入；然后，应用标签平滑技术对故障类别标签做了平滑处理以提高网络的测试精度；最后，利用两组实际的滚动轴承故障数据集对所建立的多任务模型进行试验验证，将诊断任务划分为：故障状态识别(正常和异常)、故障部位识别(内圈、外圈和滚动体故障)、以及故障程度识别(损伤尺寸大小预测)。结果表明，所搭建的多任务模型在故障状态识别和部位诊断中的准确率达到97%以上。同时，在故障识别中，损伤大小预测达到了满意的精度，充分表明该方法具有很强的故障多任务诊断能力。

基于残差网络的航空发动机滚动轴承故障多任务诊断方法

作者： 康玉祥   陈果   尉询楷   潘文平   王浩   来源： 振动与冲击 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 滚动轴承   故障诊断   深度学习   多任务   残差网络   损伤大小  

描述： 针对当前基于深度学习的航空发动机滚动轴承故障诊断技术诊断任务单一的问题，提出一种基于多任务残差网络的滚动轴承故障诊断方法，该方法采用残差网络为深层特征提取与共享主框架，建立能够同时进行故障诊断的多任务模型。首先，在数据预处理中，将滚动轴承的振动加速度时域信号转换为频谱图，并直接作为网络的输入；然后，应用标签平滑技术对故障类别标签做了平滑处理以提高网络的测试精度；最后，利用两组实际的滚动轴承故障数据集对所建立的多任务模型进行试验验证，将诊断任务划分为：故障状态识别(正常和异常)、故障部位识别(内圈、外圈和滚动体故障)、以及故障程度识别(损伤尺寸大小预测)。结果表明，所搭建的多任务模型在故障状态识别和部位诊断中的准确率达到97%以上。同时，在故障识别中，损伤大小预测达到了满意的精度，充分表明该方法具有很强的故障多任务诊断能力。

含复杂滚动轴承建模的航空发动机整机振动耦合动力学模型

作者： 陈果   来源： 航空动力学报 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 整机振动   航空发动机   滚动轴承   耦合动力学   动力学建模  

描述： 在航空发动机整机振动模型中对滚动轴承进行了详细建模。建立了5自由度(DOF)球轴承动力学模型,推导了在5自由度复杂变形下的轴承力和力矩表达式;针对圆柱滚子轴承,利用"切片法",推导了考虑轴承径向变形、圆柱转子凸度、轴承间隙以及轴承倾斜引起的角向变形等复杂因素作用下的圆柱滚子轴承的作用力;将复杂的球轴承模型和滚子轴承模型与6自由度的转子和机匣有限元梁模型结合,建立了含复杂滚动轴承建模的航空发动机整机振动模型,并利用数值积分方法进行了动力学方程求解。利用带机匣的转子试验器进行了方法验证,与试验结果对比表明,仿真计算的整机振动前3阶固有频率误差在5%以内,对应振型完全相似。

含复杂滚动轴承建模的航空发动机整机振动耦合动力学模型

作者： 陈果   来源： 航空动力学报 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 整机振动   航空发动机   滚动轴承   耦合动力学   动力学建模  

描述： 在航空发动机整机振动模型中对滚动轴承进行了详细建模。建立了5自由度(DOF)球轴承动力学模型,推导了在5自由度复杂变形下的轴承力和力矩表达式;针对圆柱滚子轴承,利用"切片法",推导了考虑轴承径向变形、圆柱转子凸度、轴承间隙以及轴承倾斜引起的角向变形等复杂因素作用下的圆柱滚子轴承的作用力;将复杂的球轴承模型和滚子轴承模型与6自由度的转子和机匣有限元梁模型结合,建立了含复杂滚动轴承建模的航空发动机整机振动模型,并利用数值积分方法进行了动力学方程求解。利用带机匣的转子试验器进行了方法验证,与试验结果对比表明,仿真计算的整机振动前3阶固有频率误差在5%以内,对应振型完全相似。