基于数字孪生的航空永磁发电稳压系统降阶模型分析研究

作者： 杨都   施道龙   阳洋   冉鑫   卓亮   来源： 微电机 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 降阶模型   航空飞行器   数字孪生   永磁同步发电机   BUCK斩波  

描述： 为适应下一代航空飞行器数字化研发的技术趋势，提高航空供电系统可靠性，降低生产周期和制造成本。本文以某型无人机用永磁发电稳压系统为例，基于ECE降阶算法提出了永磁同步发电机的一阶等效数字模型，利用器件级建模法建立了PWM稳压芯片SG1525模型，搭建了从引擎机械功率输入到永磁同步发电机AC-DC整流+BUCK稳压供电系统数字孪生仿真模型，其仿真速度较常规有限元算法具有跨数量级的提升，并可通过计算机采集试验台数据形成数据反馈，具有敏捷的“数字孪生”效果。同时将仿真值与试验值进行了对比，验证了数字孪生模型的有效性。本文的设计思想符合军用武器系统数字化设计技术发展趋势，其结论对新一代航空发电机及其稳压供电系统数字化研发具有一定的参考价值。

航空发动机机匣肋条补焊变形数值模拟分析

作者： 周小文   杨光   张晟玮   李达   陶然   文鹏程   来源： 焊接技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 焊接变形   TC4钛合金   机匣肋条   数值模拟   TIG焊  

描述： 采用Sysweld软件对TC4钛合金航空发动机机匣肋条TIG补焊过程进行了数值模拟。结果表明：TIG补焊肋条缺口时，焊后残余应力分布在焊缝及周围区域，呈环状分布，其峰值为592 MPa,远低于TC4

综合模块化航空电子设备液冷散热研究进展

作者： 赵三军   曹平   朱建龙   关德军   苏前前   来源： 低温与超导 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空电子设备   优化   液冷   流道  

描述： 航空电子设备的发展趋势为综合模块化，热功耗更大，面临着百瓦级的模块的散热难题，而液冷技术是解决这一难题的首要选择。总结了国内外相关标准规范；研究了设备组成，包括机架和模块的基本结构、流道形式、加工工艺、冷却液的选择等；讨论了设计计算方法，包括冷板的设计性计算、流阻匹配性计算、应用计算流体力学方法的优化设计。提出了进一步的研究方向：建立一套关于综合模块化航空电子设备的标准规范体系；形成热-流-结构-电磁等的多场耦合优化方法；开展压力测试、应力测试、热测试、电磁屏蔽测试和腐蚀测试等测试研究。

航空发动机双转子系统模态正交性和不平衡响应

作者： 黄江博   廖明夫   程荣辉   古远兴   李明   来源： 振动与冲击 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   不平衡响应   模态正交性   双转子   转速比  

描述： 双转子系统具有低压转子激励和高压转子激励的两组振动模态，而这两组模态的正交性是双转子系统动力学特性的核心要素。因此建立了带有中介轴承和分叉结构的航空发动机双转子动力学模型，用以分析双转子系统模态的正交性。采用复模态法分析了双转子系统在不同激励下的模态正交性，推导出正交性的条件集合。发现当双转子系统的速比不变时，双转子系统在各自激励方式下的模态关于刚度矩阵与惯量矩阵是正交的。但在不同激励方式下的模态之间不存在正交性。另外基于模态正交性经过模态分解，得到双转子系统不平衡响应的统一表达式。最后以某型航空发动机双转子系统为例用以验证之前的结论。采用离散有限元和状态向量相结合的方法计算了转速比恒定或非恒定时不同激励下的模态，并构建了模态正交性数值用以评估模态的正交性。评估结果与推导的正交性条件集吻合。

航空发动机双转子系统的模态及其表达方法

作者： 王瑞   廖明夫   程荣辉   丛佩红   黄江博   来源： 振动与冲击 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   进动分析   “三面三维”   双转子系统   临界转速   “两面三维”  

描述： 为解决双转子系统模态特征无法清晰表达，高、低压转子主激励的幅频特性在振动信号中不易识别的问题，以典型的发动机双转子系统为对象，建立有限元模型，分析双转子系统模态特性。基于进动分析理论，建立双转子系统正、反进动模态判断方法。建立了双转子自振频率和临界转速的“两面三维”表达方法，以及双转子不平衡响应的“三面三维”表达方法，并应用于双转子实验器。理论分析与实验结果表明：双转子自振频率和临界转速“两面三维”表达方法能将自振频率与高、低压转子转速和共同工作线清晰地关联在一起；双转子不平衡响应“三面三维”表达方法将双转子的振动与转速、转向和转速控制律清晰地描绘在一起，便于理解和分析转子的振动特性。该研究结果对于分析和表征双转子系统的动力学特性有重要的支撑作用。

航空发动机运输车设计与模态分析

作者： 李臣   聂慧阳   段铖   王希   来源： 济南大学学报(自然科学版) 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   结构设计   模态分析   运输车  

描述： 为了保障航空发动机的安全运输，对航空发动机运输车整车及局部结构进行设计，采用有限元仿真，对车辆结构在空载、载货约束条件下的刚度、强度和振动特性进行分析。结果表明，该运输车结构的变形程度及应力水平均在允许范围内，车辆共振频率均能避开货物和地面的激振频率，运输过程中不会发生谐振，车辆设计具有较高的安全性和可靠性。

基于活动-能力联接的航空保障装备体系结构建模

作者： 高悦   茹乐   迟文升   周庆   来源： 电光与控制 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 活动   能力联接   美国国防部体系架构   航空保障装备   体系结构  

描述： 航空保障装备是维持主战装备作战能力的必要基础。为加强航空保障装备体系建设，提高航空保障装备体系效率，针对航空保障装备体系的概念和特点，提出了一种基于活动-能力联接的航空保障装备体系结构建模方法；借鉴美国国防部体系架构(DoDAF)2.0,从保障活动、能力、系统、服务等视角构建航空保障装备体系结构框架，结合体系结构设计原则给出了基于该方法的视图产品的开发流程。最后，以信息化航空维修保障装备为例进行了实例分析，验证了该方法的可行性。

航空发动机液压管路疲劳寿命预测模型研究

作者： 闫国华   杜豪   刘勇   刘中华   来源： 机床与液压 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 液压管路   航空发动机   预测模型   疲劳寿命  

描述： 为较为准确地评估航空发动机液压管路的疲劳寿命，提出一种疲劳寿命预测模型。该模型重点计算一个循环周期内载荷对液压管路造成的损伤，在此基础上，建立液压管路危险点处的应力与疲劳寿命之间的解析关系式。将该模型用于某型航空发动机外部液压管路疲劳寿命的计算，并将该理论计算结果与有限元仿真结果进行对比，验证了该疲劳寿命预测模型的有效性。

基于时变噪声结构的自适应加权稀疏模型及航空轴承故障诊断

作者： 张晗   田毅   杜朝辉   来源： 机械工程学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 时变高斯噪声   自适应加权矩阵   航空轴承   故障诊断   稀疏表示  

描述： 航空发动机的非平稳运行工况、时变气流环境等导致传感器采集到的振动噪声信号具有时变特性，同时，主轴轴承高转速运行工况导致其故障波形混叠变异，难以有效识别诊断。针对该问题，揭示了航空轴承噪声信号方差的时变特性，提出了基于时变噪声结构的自适应加权稀疏诊断模型。首先针对混叠变异故障波形难以构造匹配的稀疏表示字典的问题，构造了与特征周期先验匹配的分割算子，分析了故障特征矩阵的低秩先验，建立了混叠变异特征的自适应奇异值分解(Singular value decomposition,SVD)字典；然后，揭示了航空轴承噪声方差的时变特性，构造了与噪声时变结构和特征奇异值分布模式相匹配的自适应权重矩阵；进而，构建了自适应加权稀疏诊断模型(Adaptive weighted sparse diagnosis model,AWSM)，开发了AWSM的优化求解算法。仿真分析表明，提出算法可有效实现航空轴承时变噪声的滤除，从而可靠提取轴承微弱的故障特征。最后，航空轴承实验验证了该算法可以实现运行转速高达25 000 r/min、剥落面积为1.0 mm~2的航空轴承故障诊断。

典型航空煤油的模型燃料及其骨架反应机理构建

作者： 禹进   郭凡军   曹竣铭   余彬彬   于佳佳   来源： 推进技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空煤油   模型燃料   化学反应机理   骨架机理   燃烧  

描述： 针对航空煤油低温简化机理极其缺乏的问题，选取正十二烷、2，5-二甲基己烷和甲苯作为基础燃料，分别为S-8、Jet-A和RP-3航空煤油构建模型燃料，并利用官能团匹配方法确定基础燃料配比。针对传统解耦法采用C0-C3机理造成精度不高的问题，采用C0-C4机理耦合基础组分Cn-C5骨架子机理，然后利用实验数据优化Cn-C5骨架子机理的反应速率常数。通过机理简化方法，得到包含122个组分，725个反应的骨架机理，并对各组分机理进行了验证。最后，对构建航空煤油模型燃料的着火延迟时间、组分浓度演变数据和层流火焰速度进行了验证，结果表明所构建模型具有简洁和精准的优点，为高精度的燃烧反应流数值模拟研究奠定了基础。