基于改进雅克比–旋量模型的航空发动机转子–叶片结构装配精度分析

作者： 丁司懿   周文波   毛新华   来源： 航空制造技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 转子–叶片结构   局部并联链   航空发动机   改进的雅克比–旋量模型   装配精度  

描述： 转子–叶片是航空发动机的核心部件，具有装配结构复杂、装配难度大等特点，在高温高压条件下，转子–叶片装配误差被催化放大，容易导致疲劳裂纹等故障，严重影响整机安全性和可靠性。针对转子–叶片结构，传统的装配偏差分析方法常采用多特征并联结构中的一条支链作为单一主链来建立偏差传递模型，难以综合考虑转子–叶片复杂定位结构和局部并联关系。本文提出了基于改进的雅可比–旋量（Jacobian–Torsor,J–T）模型的转子–叶片装配偏差分析方法。首先分析了转子–叶片多级回转结构、止口定位结构和榫头榫槽结构，建立了考虑转子–叶片多特征局部并联关系的整机装配尺寸链；然后采用不完全定位策略将转子–叶片装配结合面表达为基于点接触形式的偏差旋量，建立了基于定位点系统的转子–叶片联合定位基准方案；最后提出转子–叶片装配精度指标及基于改进的雅克比–旋量模型的求解方法。以某航空发动机转子–叶片的径向、轴向和周向装配偏差分析为例，将传统雅克比–旋量模型、基于蒙特卡洛法的仿真模型、改进雅克比–旋量模型及实测结果进行了对比分析。结果表明，本文方法相较其他方法预测精度更高，与实测结果误差率不超过9%，提出了榫头榫槽更合理的装配连接方式。

星型航空活塞发动机增压匹配及控制参数研究

作者： 王岩   赵振峰   武成玉   金金   孙昭   来源： 推进技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 废气涡轮增压   星型发动机   高空功率恢复   增压匹配   控制策略  

描述： 针对某星型航空活塞发动机在高海拔地区的功率衰减问题，开展增压匹配及控制策略研究。利用GT-Power建立星型发动机的性能匹配仿真模型，并通过试验对仿真模型进行了校核；在此基础上匹配了涡轮增压器，建立

基于参数摄动模型的航空发动机鲁棒弹性自适应控制

作者： 马静   曹督   麻莉莉   来源： 控制与信息技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   增益摄动   鲁棒弹性自适应控制   线性矩阵不等式   参数摄动结构化模型  

描述： 航空发动机特性随飞行条件和工作状态变化，在复杂工作环境中同时存在模型不确定性和控制器自身参数变化问题，很大程度上影响整个飞行包线的控制性能。为此，文章提出一种基于参数摄动模型的航空发动机鲁棒弹性自适应控制方法。其首先建立了航空发动机参数摄动结构化模型；然后针对被控对象模型的不确定性和控制器增益的摄动，利用李雅普诺夫稳定性（Lyapunov stability）理论和线性矩阵不等式约束，设计了增益摄动有界但上界未知时的鲁棒弹性自适应控制律，将控制器的设计问题转化为线性矩阵不等式的可行解问题，使控制器的设计仅依赖线性矩阵不等式解矩阵的存在性，并证明了算法的稳定性。在此基础上，文章对飞行包线内发动机不同工作状态进行控制仿真验证。结果显示，调节时间小于1.8 s，超调量小于5%，这表明所设计控制器具有良好的稳定性和控制性能。

航空模型燃料掺混氢气的微尺度燃烧数值模拟

作者： 陈星赫   苏晟   王娟   来源： 航空动力学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 裂解   掺混燃烧   微尺度燃烧   火焰位置   燃烧特性  

描述： 对二维三级后台阶微尺度燃烧器中以三种碳氢化合物(69% C10H22、11% C9H18、20% C9H12)混合的Jet A-1模型燃料与氢气的掺混在纯氧中的燃烧进行了数值模拟，分析了燃料掺氢比

航空煤油反应动力学模型的发展现状和挑战

作者： 吴悠   杨明   杨斌   来源： 清华大学学报(自然科学版) 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空煤油   3   模型燃料   燃烧反应动力学   RP  

描述： 航空发动机数值仿真有助于加速发动机的研发进程，但需要准确可靠的航空煤油燃烧反应动力学模型。该文总结了近20年国内外航空煤油(Jet A和RP-3)及其模型燃料的研究进展，包括航空煤油的主要成分及理化性质测定、航空煤油及其模型燃料的基础燃烧实验、模型燃料构建方法及配方组成，以及模型燃料反应动力学模型的发展与验证等方面。航空煤油燃烧数值模拟的关键在于模型燃料的建立及其详细、简化燃烧反应动力学机理的发展，在高保真刻画燃烧反应动力学特性的前提下，航空煤油简化机理最终用于航空发动机燃烧室的计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)仿真。该文将航空煤油反应动力学模型研究分为航空煤油的实验研究、模型燃料构建及其反应动力学模型研究3个部分，并着重讨论了此部分的发展现状与挑战。

航空发动机叶片微束等离子堆焊转角焊缝模型研究

作者： 肖洋   戴士杰   李世博   母嘉恒   来源： 热加工工艺 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 微束等离子焊接   单缝模型   航空发动机叶片   转角焊缝模型  

描述： 航空发动机叶片修复时，将受损部位切除后在新平面上进行多层多道焊接，在焊缝转角区域特别是转角点，因焊接工艺难以匹配导致过多熔滴进入熔池增加了焊缝熔高与熔宽，造成焊缝凸起，影响焊接质量。针对微束等离子焊接叶片转角区域焊缝的这种特征，建立了转角区域焊缝模型。首先利用抛物线曲线拟合建立了单道焊缝模型，并通过实验验证该模型能准确地表征单缝外形轮廓。然后提出了一种双焊缝转角重叠的焊缝成型模型。实验表明，采用该转角焊缝模型能够极大地降低转角区域焊缝的凸起，能满足航空发动机叶片修复精度的要求。

镓铟锡合金—航空煤油U型套管换热器的传热特性研究

作者： 刘彭华   鲍泽威   王仁婷   来源： 化工设备与管道 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空煤油   U型套管换热器   裂解反应   流动换热  

描述： 铟锡合金-航空煤油U型套管换热器内航空煤油的裂解与换热特性过程进行研究。研究结果表明：与不考虑裂解反应相比，考虑裂解反应的换热过程的热侧流体出口温度降低了14.39K，冷侧流体出口温度降低了5.85K

航空航天用无接触式锁定电机的数学模型和实验研究

作者： 李勇   吴善姝   胡建辉   王骞   刘承军   来源： 微特电机 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 定位力矩   无接触   三相伺服电机   锁定电机   航天  

描述： 针对星上光学设备上的驱动单元的休眠锁定需求，经过方案对比，提出了一种无接触式锁定电机结构，具有轻量化、分辨率高等突出特点。进行了模型分析和有限元仿真计算，研制了样机并进行了实验测试，实验结果证明该锁定方案具有较好的工程实用价值。

基于状态感知的航空发动机变基线模型建模方法研究

作者： 陈铖   郑前钢   汪勇   张海波   来源： 推进技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 高斯混合模型   航空发动机   飞行数据   状态感知   机载模型   变基线模型  

描述： 机载模型是先进航空发动机控制方法的基础，基线模型作为机载模型的重要组成部分，其建模准确度决定了机载模型的精度。针对传统单一基线模型在局部飞行包线精度高，而难以用于发动机全包线、全状态稳态性能预测的问题，提出了一种基于状态感知的发动机变基线模型建模方法。首先在小波变换滤波的基础上，提出基于状态感知的最优稳态数据筛选阈值计算方法，以减少稳态数据的错选或遗漏；其次，提出基于高斯混合模型（GMM）的变基线模型建模方法，利用GMM实现飞行数据自主聚类，并结合回归分析法，构建全包线、全状态的高精度变基线模型。仿真结果表明：本文提出的稳态数据筛选方法能有效避免数据错选或遗漏，相比于常规的单一基线模型，所提出的变基线模型可使高、低压转子转速的相对均值误差分别减小45%、30%以上。该方法能显著提升基线模型精度，同时实现了稳态数据自动化提取，避免了过多依赖人工经验且难以获得最优阈值的问题。

某型航空发动机过热金属屑信号器涂层修复工艺改进研究

作者： 张露西   杨浩   谢笑   屈君   曾宪艺   来源： 信息记录材料 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 环氧树脂   修复   过热金属屑信号器   性能   涂层  

描述： 某型航空发动机过热金属屑信号器浸入滑油中的工作表面涂层为环氧树脂。该涂层在外场工作及返修时经常出现裂纹、掉块等现象，必须进行修复，即去除老旧涂层，涂抹新涂层。在修复过程中，旧涂层的去除、新涂层的固化