热力耦合作用的航空发动机主轴球轴承动力学分析

作者： 曹赛赛   杨海生   罗斌   唐瑞   邓四二   来源： 航空动力学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 动力学   保持架碰撞力   热力耦合   角接触球轴承   热网格法  

描述： 为更准确分析航空发动机轴承动态特性，本文基于滚动轴承动力学理论和传热学理论，建立了一种航空发动机主轴球轴承热力耦合的动力学模型。采用预估-校正的GSTIFF变步长积分算法求解动力学微分方程组，分析了轴承供油量和供油温度对轴承温度及轴承动力学影响。研究结果表明：球轴承高速运行时轴承动力学特性受轴承生热影响较大；增大供油量有助于降低轴承温度以及减小钢球与保持架之间碰撞力，但过大的供油量会导致轴承保持架振动增大；供油温度主要影响轴承温度以及润滑油粘度，保持架与引导套圈间的作用力随着供油温度的升高而降低。当供油温度在120℃时轴承保持架振动最小。

航空发动机气路故障诊断的SANNWA-PF算法

作者： 许梦阳   黄金泉   鲁峰   来源： 航空动力学报 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   故障诊断   自适应   粒子滤波   神经网络   非高斯噪声  

描述： 针对航空发动机非线性、非高斯的特点,提出一种用于航空发动机气路故障诊断的自适应神经网络权值调整粒子滤波(SANNWA-PF)算法。该算法根据粒子分布情况确定分裂和调整的粒子数目,进而根据粒子权重采用正态分布的方式进行分裂,采用反向传插(BP)神经网络进行权值调整,缓解了粒子的退化和贫化,具有更强的自适应性能和跟踪能力。通过一维非线性跟踪模型和航空发动机气路故障诊断仿真研究表明:SANNWA-PF算法具有良好的非高斯性能,相对粒子滤波一维非线性追踪模型估计精度提高约21%,航空发动机气路故障诊断在高斯噪声和非高斯噪声下分别提高约30%和26%,诊断速度分别提高约7倍和10倍。

基于半马尔可夫模型的民用航空发动机热端组件系统检查间隔优化

作者： 陆晓华   左洪福   来源： 航空动力学报 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 民用航空发动机   半马尔可夫模型   检查决策   最优检查间隔   热端组件系统   检修信息  

描述： 根据采集的民用航空发动机热端组件系统检修信息和专家对系统退化状态的判别,在系统状态退化过程为离散半马尔可夫链过程的假设前提下,分别建立了基于专家估计数据、基于检查数据以及基于融合数据的各宏观退化状态驻留时间估计模型,并应用最大似然函数法和MCMC(Markov chain Monte Carlo)法对模型参数进行估计,得到基于不同数据源的各宏观退化状态下驻留时间估计值和状态转移系数,并以一定使用周期内的检修费用最优为目标建立状态转移概率模型,仿真得到3个典型宏观退化状态下的最优检查间隔分别为1750、350、70循环。该仿真结果与目前的民航运行生产工程实际情况非常接近,可以为民航运输企业的检修决策提供客户化的决策支持并提高经济效益。

基于模糊信息粒化和优化SVM的航空发动机性能趋势预测

作者： 李艳军   张建   曹愈远   张丽娜   来源： 航空动力学报 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 模糊信息粒化   航空发动机   遗传算法   参数预测   折交叉验证   k   支持向量机(SVM)  

描述： 提出采用模糊信息粒化(FIG)和优化的支持向量机(SVM)来预测航空发动机参数的变化趋势和变化空间。利用模糊信息粒化方法对性能参数进行粒化处理。以K-CV验证误差最小作为优化目标,采用遗传算法(GA

基于IPSO-Elman神经网络的航空发动机故障诊断

作者： 皮骏   黄江博   来源： 航空动力学报 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   故障诊断   改进粒子群优化算法   Elman神经网络   平均影响值  

描述： Elman神经网络的权值和阀值进行优化,并对优化的神经网络进行训练;用训练好的神经网络对航空发动机故障进行诊断并与常规的BP(back propagation)、Elman神经网络、GM(1,n)、SVM

航空发动机分布式控制系统动态输出反馈鲁棒H_∞容错控制

作者： 张乐迪   谢寿生   张驭   任立通   王磊   彭靖波   周彬   来源： 航空动力学报 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 分布式控制系统   网络诱导时延   鲁棒H∞容错控制   动态输出反馈   执行器部分失效故障  

描述： 针对存在网络诱导时延、外部干扰的航空发动机分布式控制系统,提出了执行机构发生部分失效故障时的输出反馈容错控制方法。对航空发动机分布式控制系统中网络诱导时延以及执行器部分失效问题进行量化说明,在此基础上,采用动态输出反馈控制器建立增广闭环系统。针对所建立的增广闭环系统,对H_∞性能约束下的增广闭环系统稳定性进行分析,并利用线性矩阵不等式理论设计了输出反馈H_∞容错控制器。仿真结果表明,当两个执行机构输出值分别为衰减80%和50%时,控制系统在所设计的控制器作用下均方渐进稳定,且具有H_∞性能指标为0.63,同样在正向偏差故障条件下也具有很好的容错能力。

基于改进果蝇算法优化的GRNN航空发动机排气温度预测模型

作者： 皮骏   马圣   张奇奇   王力平   崔东泽   来源： 航空动力学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   排气温度   广义回归神经网络   改进的果蝇算法   温度预测  

描述： optimization algorithm to optimize GRNN)、GRNN、自回归预测模型和优化的支持向量回归机作为对比算法。分析结果表明:IFOA-GRNN的收敛精度高于FOA-GRNN

保持架打滑对航空发动机主轴承故障特征频率的影响

作者： 景新   曹宏瑞   陈雪峰   来源： 航空动力学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 滚动轴承   故障轴承实验   局部损伤   故障特征频率   保持架打滑  

描述： 通过理论推导,得到保持架打滑率与轴承内、外圈和滚动体故障特征频率之间关系。利用圆柱滚子轴承支承的转子实验台验证了推导公式的正确性,并研究保持架打滑率、实际故障特征频率与理论公式偏差随转速的变化规律。结果表明:随着转速升高,滚动轴承保持架打滑率趋于增大,导致轴承实际故障特征频率与基于纯滚动假设的理论计算值的偏差也随之增大。研究结论对于航空发动机主轴承的故障诊断具有指导意义。

基于Fibonacci搜索方法的航空发动机性能寻优

作者： 杨旦旦   来源： 航空动力学报 年份： 2016 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机　　引射器　　梯度　　Fibonacci搜索方法　　起作用约束　　性能寻优  

描述： 介绍了Fibonacci搜索方法应用于发动机性能优化中的原理,建立带两个出口面积、气流马赫数可变的引射器的涡喷发动机的总体性能计算模型,应用Fibonacci搜索方法在优化参数区间内对该发动机进行了最大推力、最低油耗、最低涡轮前温度模式的寻优.举例说明了Fibonacci搜索方法应用的具体过程.给出了不同高度、马赫数下的寻优结果.结果表明:最优目标性能满足的约束边界与飞行高度、马赫数密切相关.不同的飞行高度、马赫数对应了不同的最优控制策略.但不论飞行任务如何,根据该方法进行的优化控制所获得的目标性能是最佳的.该优化方法不仅适用于该类涡喷发动机,也为其他类型航空发动机的优化控制打下一定的基础.

航空涡轮发动机燃烧室内流场的PIV测量

作者： 张俊   陈柳君   胥頔   吴运刚   张龙   来源： 航空动力学报 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 流场测量   3级旋流器   燃烧室   粒子发生器   粒子图像测速法  

描述： 设计了一种基于旋风分离原理的高压粒子发生器,并成功应用于高压状态下的航空涡轮发动机燃烧室内流场的PIV(粒子图像测速法)测量.在氢氧燃烧加热来流温度为813K、燃烧室压力为2.78MPa条件下,应用PIV技术开展了航空涡轮发动机单头部燃烧室复杂内流场测量研究,实现了高温高压条件下强旋流、强扰流、宽速域流场的PIV测量,获得了接近燃烧室工作压力工况下的流场速度和流场精细结构.结果表明:该型燃烧室内流场存在多处旋涡结构,形成回流区;流场旋流作用强,横截面流场存在顺时针大涡;主燃孔射流和掺混孔射流作用明显,射流穿透深度较大,对流场结构影响显著;高温高压状态下,流场结构与常温中压状态类似.