基于航空发动机电子控制器的传感器模拟装置设计与实现

作者： 周浩锐   陈明安   邓林   齐恬婧   宁小伟   孙海英   来源： 航空维修与工程 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 模拟装置   电子控制器   快速检测   传感器  

描述： 当前各型电子控制器存在很多相似的传感器信号，在修理工作中通常需要针对各型电子控制器设计研发专用的地面检测设备，导致快速检测工作周期长。本文通过调研，选择某些发动机电子控制器的8型传感器进行传感器模拟装置的设计与实现，通过分析控制电路原理、传感器特性等内容，结合数字电路设计技术，研制了一套传感器模拟装置，并应用于该型电子控制器的检修工作中，大大缩短了快速检测工作周期，不仅为装备的维护提供了设备支撑，其扩展性和轻便性还能满足外场的地面检测、试验等多方面需求。

航空发动机热障涂层的CMAS腐蚀与防护研究进展

作者： 吴杨   郭星晔   贺定勇   来源： 中国表面工程 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 腐蚀防护   CMAS   先进航空发动机   热障涂层  

描述： 热障涂层（TBCs）广泛应用于先进航空发动机热端部件，可以有效提高发动机的工作效率和服役温度。随着发动机涡轮前进口温度不断提高以及工业生产和人类活动愈加频繁，TBCs面临严峻的CMAS腐蚀问题。目前CMAS腐蚀已经成为制约TBCs应用和发展的关键因素，如何提高TBCs的CMAS防护能力是TBCs领域的研究热点和难点。针对此问题，对不同类型CMAS的室温和高温特性进行总结，深入分析CMAS作用下TBCs的失效机制，总结TBCs的CMAS防护方法，综述TBCs的CMAS腐蚀与防护研究进展。结果表明，不同CMAS（如火山灰、沙石和灰尘等）的化学成分（质量分数）差异明显，影响了其高温黏度和熔化行为；高温下熔融CMAS渗入到涂层内部并与之发生化学反应，破坏涂层的结构和性能稳定性，造成涂层失效；提出了增加惰性防护层、YSZ材料掺杂改性和研发新材料等方法提高TBCs的CMAS防护能力。最后对未来的CMAS防护新方法进行展望，对超高温长寿命TBCs的研制提供理论支撑。

基于机器学习的航空发动机关键部位热障涂层厚度反演研究

作者： 宋凯   李子璇   陆灵峰   肖树坤   王荣彪   来源： 中国测试 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 机器学习   热障涂层   电磁无损评估   涡流探头  

描述： 热障涂层（Thermal Barrier Coating，TBC）是一种由金属粘接层和陶瓷层构成的隔热材料，具有热导率低、抗热疲劳及耐高温氧化等优异性能，能够很好的在高温环境下保护发动机关键部位。针对某关键部位多曲面基体热障涂层厚度的涡流检测，设计了R45.5mm以及R72.5mm两种弹压式涡流传感器，建立了3种机器学习算法的反演模型，并对曲面模拟试样进行测量，最后验证了3种算法的反演精度。结果表明：R45.5mm曲面试样随机森林算法的粘接层最大相对误差为9.01%，陶瓷层最大相对误差4.33%；R72.5mm曲面试样随机森林算法的粘接层最大相对误差为5.23%，陶瓷层最大相对误差6.28%，均小于工业误差要求10%。

航空发动机燃烧室壁面“热斑”对热障涂层失效的影响

作者： 孔祥芬   郭万森   张涛   王者   丁坤英   来源： 中国陶瓷 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 燃烧室壁面   热障涂层   热斑   开裂   非均匀烧结  

描述： 航空发动机燃烧室壁面热障涂层的脱落直接影响着相关部件使用寿命，其重要原因是“热斑”环境下涂层的局部烧结使得涂层内具有更复杂的应力状态，从而产生新的失效模式。采用ANSYS稳态流场与ABAQUS瞬态耦合对瓦片涂层系统进行分析，并借助断裂力学与实验方法对涂层的开裂规律进行表征，结果表明涂层具有升温350℃的“热斑”表面温度场与139 MPa的内部集中剪应力，并受此影响在“热斑”边缘区域优先发生以I型载荷为主导的面内复合型开裂失效。

某航空发动机高压涡轮导向叶片高温失效分析

作者： 孙睿毓   李艳明   李青   黄芒通   周梦志   来源： 风机技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 超温   热障涂层   气膜孔   涡轮导向叶片   疲劳裂纹  

描述： 通过外观检查、断口分析、材质检查、气膜孔检查和热模拟等试验工作，对故障高压涡轮导向叶片裂纹性质及产生机理进行分析。结果表明：故障叶片裂纹性质为疲劳，疲劳起源于气膜孔外壁的尖角区域。热障涂层涂覆后引起前缘气膜孔孔径减小，且使用过程中气膜孔受燃气氧化附着物影响导致孔口堵塞；叶片前缘局部超温导致基体组织转变，降低了基体的抗疲劳性能，促使叶片过早疲劳开裂。本文提出了适当加大气膜孔孔径，完善加工工艺要求，加强孔表面附着物清理等建议，可有效避免类似故障重复发生。

航空发动机涡轮叶片热障涂层研究现状

作者： 贾宜委   王鹤峰   王宇迪   赵帅   昂康   来源： 表面技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 涂层结构   航空发动机   热障涂层   涂层材料   涂层失效形式  

描述： 热障涂层是一种可以有效保障航空发动机涡轮叶片正常工作，同时显著提高其工作效率和服役时间的表面防护技术。热障涂层的性能在很大程度上影响叶片的承温和抗腐蚀能力，进而间接影响航空发动机的服役性能。涂层性能主要受到其结构和材料两方面的影响。本文首先，介绍了涂层结构的优、缺点和研究进展，当前常见的结构形式有：双层结构、多层结构和梯度结构；其次，介绍了粘结层材料的研究进展；对陶瓷层材料的研究进展进行了详述，如YSZ的掺杂改性，A2B2O7型化合物，钙钛矿结构材料以及近年来兴起的几种高熵陶瓷材料，其中高熵陶瓷材料包括：高熵稀土钽酸盐、铝酸盐、锆/铪酸盐、磷酸盐、硅酸盐以及高熵稀土氧化物，分别从热导率、热膨胀系数、断裂韧性、热循环寿命和抗腐蚀能力等方面对其进行介绍；再次，概述了热障涂层常见的几种失效形式如：TGO失效、CMAS腐蚀以及高温烧结，并且对其发生机理进行简要的介绍；最后，展望了热障涂层未来的发展趋势和方向。

航空发动机热端部件磷光测温技术研究进展

作者： 刘剑宇   全永凯   徐国强   柴杰明   殷秋洋   柳纪琛   来源： 航空动力学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   热端部件   非接触测温   热障涂层   磷光测温  

描述： 近年来，磷光测温技术逐步应用于航空发动机热端部件表面瞬态温度场测试，在热端部件设计、试验测试、健康监测等方面具有广阔的应用前景。首先介绍了磷光测温技术的物理机制、测量方法、常用材料及制备工艺，然后梳理了磷光测温技术在航空发动机热端部件表面温度测试领域的发展历程和研究动态，最后指出了磷光测温技术的发展趋势以及应用于未来航空发动机需要解决的新问题，以期进一步扩大其应用场景。