基于深度学习的航空发动机磨损部位识别方法

作者： 苗慧慧   曹桂松   孙智君   康玉祥   马佳丽   陈果   来源： 润滑与密封 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   一维卷积残差网络   能谱分析   深度学习   磨损  

描述： 针对航空发动机润滑系统中摩擦副部件复杂、磨损颗粒能谱监测元素众多，靠人工经验难于进行磨损部位精确识别的问题，提出一种基于深度学习的航空发动机润滑系统磨损部位识别方法。该方法应用一维卷积核为计算单元，搭建一维卷积残差网络模型。以航空发动机润滑油中磨损颗粒能谱分析数据为输入，采用所搭建的一维卷积残差网络模型实现对能谱数据的特征提取以及航空发动机磨损部位的定位识别；以某型航空发动机润滑油中磨损颗粒实测能谱数据验证该方法的有效性，并和Resnet18、Resnet34、CNN等网络模型进行对比验证。结果表明，所提方法对航空发动机磨损部位的识别精度达到95%以上。为了验证模型的鲁棒性和泛化能力，在真实的某型航空发动机能谱数据基础上，对含氧数据和噪声数据分别进行测试，进一步说明该模型用于对磨损定位识别的有效性，具备实际应用的可行性。

基于深度学习的航空发动机磨损部位识别方法

作者： 苗慧慧   曹桂松   孙智君   康玉祥   马佳丽   陈果   来源： 润滑与密封 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   一维卷积残差网络   能谱分析   深度学习   磨损  

描述： 针对航空发动机润滑系统中摩擦副部件复杂、磨损颗粒能谱监测元素众多，靠人工经验难于进行磨损部位精确识别的问题，提出一种基于深度学习的航空发动机润滑系统磨损部位识别方法。该方法应用一维卷积核为计算单元，搭建一维卷积残差网络模型。以航空发动机润滑油中磨损颗粒能谱分析数据为输入，采用所搭建的一维卷积残差网络模型实现对能谱数据的特征提取以及航空发动机磨损部位的定位识别；以某型航空发动机润滑油中磨损颗粒实测能谱数据验证该方法的有效性，并和Resnet18、Resnet34、CNN等网络模型进行对比验证。结果表明，所提方法对航空发动机磨损部位的识别精度达到95%以上。为了验证模型的鲁棒性和泛化能力，在真实的某型航空发动机能谱数据基础上，对含氧数据和噪声数据分别进行测试，进一步说明该模型用于对磨损定位识别的有效性，具备实际应用的可行性。

一种航空发动机磨损故障模糊融合诊断方法

作者： 曹桂松   马佳丽   苗慧慧   王雨薇   康玉祥   陈果   来源： 润滑与密封 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 油液分析   航空发动机   D   融合诊断   S证据理论   磨损故障  

描述： 为提高航空发动机滚动轴承的磨损故障诊断的精度，综合利用多种油液分析方法的优点，提出一种航空发动机磨损故障的模糊融合诊断方法。首先，针对光谱分析、铁谱分析、颗粒计数分析、理化分析数据的各自特点，基于自定义隶属度函数对油液分析数据进行模糊化处理，从而得到表征光谱分析、铁谱分析、颗粒计数分析、理化分析数据的证据可信度和规则可信度，并得到综合可信度；然后利用D-S证据理论实现对多种油样分析数据的决策级融合诊断。将提出的融合诊断方法应用于航空发动机磨损故障诊断，利用某型发动机不同磨损时期的油液仿真分析数据对算法进行验证，证明了所提的方法具有很高的诊断精度和灵敏度。

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。

飞机蒙皮锤铆参数优化方法研究

作者： 鲁墨武   殷思羽   姜春英   康玉祥   来源： 机械工程与自动化 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 锤铆   飞机蒙皮   参数优化   PSO算法  

描述： 针对飞机蒙皮和筋板锤铆过程,采用有限元法建立其运动学模型,以气压(锤铆力)、单钉铆接时间(单钉冲锤次数)及铆钉头内端面到蒙皮间距离为输入量,以镦头尺寸和蒙皮与筋板间间隙为输出量,对不同参数下飞机蒙皮锤铆过程进行仿真分析,得到60组样本数据。为了得到最优的铆接工艺参数,设计了基于BP神经网络的适应度函数,采用PSO算法对铆接工艺参数进行优化。仿真及实验结果表明:所优化的工艺参数能实现较好的铆接质量。

航空发动机零件疑似裂纹的分析鉴定

作者： 滕跃飞   彭霜   李佳   孙智君   来源： 失效分析与预防 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 检验   缺陷   航空发动机   疑似裂纹  

描述： 航空发动机零件存在的较深加工刀痕、磨痕、附着物、表面涂镀层凹凸不平等缺陷和特征,在质量检验过程中会产生疑似裂纹。采用金相分析等手段,初步总结常见疑似裂纹的特点。结果表明:较深的加工刀痕、磨痕导致的疑似裂纹呈一定规律性分布、在疑似裂纹的两端和深度方向底部较钝、可以隐约或清晰地观察疑似裂纹深处的形貌特征,且可以通过表面修磨去除;附着物导致的疑似裂纹一般较宽,疑似裂纹两侧有沿表面渗透的毛刺等特征;表面涂镀层开裂导致的疑似裂纹微观形貌一般呈现龟裂特征。通过显微镜、扫描电镜、修磨验证等手段获取疑似裂纹的特征信息,并结合零件工艺过程、使用履历综合分析判断,可确认疑似裂纹的性质。

航空发动机零件疑似裂纹的分析鉴定

作者： 滕跃飞   彭霜   李佳   孙智君   来源： 失效分析与预防 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 检验   缺陷   航空发动机   疑似裂纹  

描述： 航空发动机零件存在的较深加工刀痕、磨痕、附着物、表面涂镀层凹凸不平等缺陷和特征,在质量检验过程中会产生疑似裂纹。采用金相分析等手段,初步总结常见疑似裂纹的特点。结果表明:较深的加工刀痕、磨痕导致的疑似裂纹呈一定规律性分布、在疑似裂纹的两端和深度方向底部较钝、可以隐约或清晰地观察疑似裂纹深处的形貌特征,且可以通过表面修磨去除;附着物导致的疑似裂纹一般较宽,疑似裂纹两侧有沿表面渗透的毛刺等特征;表面涂镀层开裂导致的疑似裂纹微观形貌一般呈现龟裂特征。通过显微镜、扫描电镜、修磨验证等手段获取疑似裂纹的特征信息,并结合零件工艺过程、使用履历综合分析判断,可确认疑似裂纹的性质。

航空发动机内部损伤智能诊断系统研制

作者： 陈新波   袁英民   李小丽   陈果   来源： 无损检测 年份： 2016 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机　　内部损伤　　智能诊断  

描述： 基于数字图像处理技术、智能诊断技术和计算机视觉技术,研制成一套适用于航空发动机内部损伤的智能诊断系统。系统实现了对发动机内部损伤的发现-测量-诊断-评估-决策的智能检测,将航空发动机内部损伤测量与智能诊断融为一体,可以方便地进行航空发动机内部损伤诊断,并降低了诊断结果对人员素质的依赖度,缩短了对发动机内部损伤缺陷的评估周期,提高了检测灵敏度、诊断准确性和工作效率。

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。