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- 航空发动机增材制造结构强度、寿命评估与设计：研究现状及展望
- 作者： 胡殿印 潘锦超 米栋 闫成 王荣桥 来源： 航空动力学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 损伤机制 一体化设计 强度与寿命评估 增材制造 缺陷表征
- 描述： 介绍了增材制造技术在航空发动机中的应用现状，重点论述航空发动机中增材制造结构强度、寿命评估与设计等关键技术的研究进展。分别从增材制造缺陷的无损检测方法与等效准则、考虑缺陷影响的关重件强度与寿命预测方法，以及创新结构一体化设计技术等方面探讨了现有研究进展、存在不足，以及发展趋势。结果表明：航空发动机中增材制造结构强度、寿命评估处于起步阶段，大多针对增材制造材料及简单结构的单一失效模式，仍需在复合疲劳失效、“结构特征-广布缺陷-表面形貌”多因素耦合失效等方面开展研究，从而发展适用于航空发动机增材制造结构的数据驱动评估方法、损伤容限设计方法以及专用试验技术。
- 航空发动机涡轮榫接结构虚拟试验技术
- 作者： 黄宏扬 胡殿印 赵炎 陈高翔 鄢林 潘锦超 来源： 航空动力学报 年份： 2024 文献类型 ： 期刊 关键词： 可视化 Kalman滤波 涡轮榫接 虚拟试验 神经网络
- 描述： 为解决航空发动机涡轮榫接结构疲劳试验成本高、周期长，且试验过程状态难以实时监控等问题，开展了涡轮榫接结构疲劳的虚拟试验技术研究。通过涡轮榫接结构模拟件的疲劳试验获取载荷-位移数据，构建NARX(nonlinear auto regressive model with exogenous inputs)神经网络模型，开展位移初步预测；在此基础上采用Kalman滤波引入实测数据对预测状态进行修正，实现疲劳虚拟试验位移的实时预测和更新且预测误差均小于5%；最后，基于3D MAX和Unity 3D平台，构建高度保真的涡轮榫接结构数字模型和虚拟环境，实现涡轮榫接结构疲劳虚拟试验过程的直观展示以及数据可视化。
- 航空动力系统整机多学科设计优化方法
- 作者： 尹泽勇 米栋 张立章 闫成 吴沛 钱正明 罗钜 来源： 航空动力学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 多学科设计优化(MDO) 航空动力系统 直升机传动系统 整机优化 整机验证
- 描述： 针对航空动力系统整机设计优化中存在的计算规模庞大、耦合关系复杂、学科冲突尖锐、实现过程困难等问题，从系统分解、系统建模和系统求解3个方面，发展并应用了高精度代理模型、高效优化策略和智能多目标优化算法等多类先进技术，并建立了基于多学科设计优化(MDO)的航空动力系统整机设计方法。分别以涡轴发动机、涡扇发动机、涡喷发动机、直升机传动系统主减速器主传动链为对象开展了航空动力系统整机MDO工程应用研究，并针对涡喷发动机进行了优化后压气机性能和强度试验验证以及整机试验验证。研究表明：航空动力系统整机MDO能够有效释放设计潜能，显著提高产品综合性能，大幅缩短研制周期，其工程应用前景十分广阔，将变革航空动力系统设计及研发工作。
- 基于MDO策略的民用航空发动机概念设计研究
- 作者： 闫成 尹泽勇 郭福水 申秀丽 罗钜 龙丹 赵诗棋 来源： 航空动力学报 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： CO策略 ASO策略 概念设计 MDO策略 IDF策略
- 描述： 以某型民用涡扇航空发动机概念设计为例,集成了总体方案(包括热力循环分析、质量评估、噪声评估、氮氧化物排放评估)、风扇(包括气动设计、强度分析)、低压涡轮(包括气动设计、强度分析)3个子系统,以设计点耗油率、整机质量、飞越状态总声功率级、进近状态总声功率级和燃烧室氮氧化物排放量为优化目标,进行了基于多目标的整机多学科设计优化(MDO)的研究。对比研究了单学科可行(IDF)、协作优化(CO)和不对称子空间优化(ASO)3种典型的优化策略及其在整机MDO中的应用,探讨了整机MDO的建模方法、子系统间数据传递及解耦方式。结果表明:3种策略优化效率相当,优化时间最大相差742s;CO策略与ASO策略在整机MDO应用中优化效果较好,综合评价指标分别降低了0.82%和0.86%。