考虑二层因素影响的综合因子可靠性分配法

作者： 张强   李坚   谢里阳   何雪浤   来源： 中国机械工程 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   多层次   可靠性分配   综合因子分配法  

描述： 为了处理考虑多层影响因素下的复杂机械系统可靠性分配问题,分析了传统的综合因子可靠性分配方法,提出了一种考虑二层因素影响的综合因子可靠性分配法,即对传统的可靠性影响因素进行层次划分,建立考虑二层因素影响的全局指标数学模型,进而确定各子系统的全局指标权重,分配得到各子系统的可靠度.通过一个工程案例说明了该方法的具体应用并证明了其简单有效性.

砂粒粒径对航空涡轴发动机压气机叶片冲蚀磨损的影响研究

作者： 李超   宾光富   李坚   王维民   来源： 机械工程学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 砂粒粒径   气固两相流动力学   压气机叶片   涡轴发动机   冲蚀磨损  

描述： 高原、沙漠和沿海等服役环境中不同粒径的砂粒不可避免地对涡轴发动机压气机叶片造成冲蚀磨损，破坏叶片叶型和动力学特性，严重危及涡轴发动机使用寿命和直升机飞行安全。基于Finnie冲蚀磨损理论推导了颗粒对金属表面的磨损率表达式，分析颗粒粒径对材料冲蚀磨损率的影响，以某型涡轴发动机压气机动叶和静叶为研究对象，设计搭建砂粒冲击速度测试装置和钛合金冲蚀磨损实验装置，通过典型砂粒粒径下冲蚀磨损实验获取磨损率表达式中与靶材材料和冲击速度相关的关键参数，结合气固两相流动力学分析开展砂粒粒径对压气机动叶和静叶冲蚀磨损的影响研究。结果表明：砂粒粒径与冲击速度存在内在关联，材料冲蚀磨损率与砂粒冲击速度呈幂函数关系。实验条件下，砂粒粒径由177μm增至423μm时，其冲击速度平均降低约17%。压气机动叶和静叶的磨损集中区域不随砂粒粒径的改变而变化，但磨损程度差异明显，其中177μm砂粒对动叶和静叶造成的最大冲蚀磨损率浓度值相比423μm砂粒分别增加91%和131%。研究结果为涡轴发动机压气机叶片抗磨损设计提供了理论参考。

航空发动机高速轴承外圈开裂分析

作者： 吕彪   李坚   何刘海   成晓鸣   来源： 轴承 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 滚动轴承   航空发动机   电火花线切割   熔融   疲劳裂纹   疲劳强度  

描述： 针对航空发动机高速轴承出现贯穿外圈壁厚的裂纹，通过断口分析、振动应力测试、应力仿真计算和振动疲劳试验分析轴承外圈开裂的原因。开裂位置附近存在明显线切割加工熔融痕迹，裂纹起始于外圈外圆面与蝴蝶结转接处表面，裂纹起始处最大振动应力为238.8 MPa,最大稳态应力为19 MPa,为疲劳裂纹；线切割产生的熔融层使轴承外圈疲劳强度大幅降低并叠加较大的振动应力，是导致外圈开裂的主要原因。

某航空发动机燃气涡轮叶片低循环疲劳寿命研究

作者： 章的   钱正明   米栋   宣海军   赵勇铭   来源： 机械强度 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   涡轮叶片   寿命预测   试验设计   低循环疲劳  

描述： 针对目前燃气涡轮叶片更多依赖于后期整机长试才能集中暴露设计不足的问题，以某型发动机燃气涡轮叶片为例，开展了燃气涡轮叶片低循环疲劳寿命研究。首先，在典型循环下开展燃气涡轮叶片应力应变分析，确定了该燃气涡轮叶片的主要失效模式是以应变疲劳控制的低循环疲劳破坏，根据线性损伤累积原理，预测了燃气涡轮叶片的低循环疲劳寿命。然后，创新的提出了一种在旋转试验台实现涡轮叶片低循环疲劳试验的设计方法，采用开环式电磁感应线圈加热叶片，通过热传导实现带温度梯度的燃气涡轮转子温度场，并根据应变等效原则，确定了燃气涡轮转子试验转速。试验结果表明，燃气涡轮叶片预测寿命在5倍寿命分散带以内，且部件试验叶片裂纹位置与整机试验结果吻合。

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。

航空发动机冲击动力学新生研讨课实验教学改革研究

作者： 罗刚   赵振华   刘璐璐   陈伟   周标   来源： 教育教学论坛 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   冲击动力学   新生研讨课   实验教学  

描述： 在航空发动机结构冲击动力学新生研讨课中设计了冰撞击和外物损伤模拟实验教学环节,通过设备技术安全改造、实验方案优化、实验大纲编写、分组实验观察等教学手段,将课堂理论教学与实践教学有机结合,加深学生对结构冲击学问题的认识。通过对学生进行问卷调查,对实验教学在新生研讨课中的教学效果进行了总结与分析。结果表明,在新生研讨课中开展实验教学,有助于学生快速深入地掌握课堂教学理论知识,调动学生参与教学活动的积极性,提高学生动手能力,推动学生理解航空特色,对学生规划未来专业方向起到了较好的辅助作用。

“航空发动机结构冲击动力学的若干问题”新生研讨课实施效果

作者： 赵振华   刘璐璐   罗刚   陈伟   赵梦熊   来源： 教育现代化 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   冲击动力学   效果评测   新生研讨课   翻转课堂  

描述： “航空发动机结构冲击动力学的若干问题”新生研讨课实施效果

某航空发动机动力涡轮转子动力特性分析

作者： 李川   唐振寰   李坚   龙伦   吕彪   来源： 第八届中国航空学会青年科技论坛 年份： 2018 文献类型 ： 会议论文 关键词： 航空发动机   动力特性   支承刚度   临界转速  

描述： 某航空发动机动力涡轮转子动力特性分析

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。

突加高能载荷作用下航空发动机结构动态响应及安全性综述

作者： 陈伟   刘璐璐   宣海军   罗刚   赵振华   韩佳奇   周标   来源： 推进技术 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 转子动态响应   结构损伤   叶片丢失   整机振动   航空发动机   鸟撞  

描述： 航空发动机在服役期间可能遭受鸟撞、叶片丢失等突加高能载荷的作用,造成发动机整机/部件动力学特性恶化和关键构件的损伤,危及发动机的结构安全性。本文从突加高能载荷复现方法与传递规律、突加高能载荷作用下转子/整机结构响应研究、突加高能载荷作用下关键构件损伤机理三个方面综述了现有研究工作,并针对近年来发展的抗突加高能载荷的安全性设计方法进行了探讨,最后分析了突加高能载荷问题的科学本质及发展趋势,为突加高能载荷作用下航空发动机安全性设计提供了重要参考。