基于改进花授粉算法的航空发动机装配总体规划

作者： 章斌     卢洪义     宋汉强     刘舜     杨禹成     桑豆豆   来源： 航空动力学报 年份： 2024 文献类型 ： 期刊 关键词： 装配序列规划   航空发动机压气机   精英变异   均匀变异   花授粉算法  

描述： 针对航空发动机结构复杂、零件数量多且装配效率低、装配成本高的问题，提出了一种改进花授粉算法（improved flower pollination algorithm, IFPA）的装配顺序优化方法。以装配优先性、装配稳定性、装配聚合性、装配重定向性和基础部件位置为影响因子构建优化目标评价体系，采用了不同的表示方案、反对立学习的初始种群生成、动态调整的转换概率，在全局授粉和局部授粉规则中引入了均匀变异和精英变异，并加入遗传突变。运用在航空发动机低压压气机装配规划上，验证了IFPA的有效性，并讨论了IFPA的参数影响，并同粒子群算法、遗传算法、蚁群算法和花授粉算法进行比较，该算法找到最优序列的概率分别提高了41%、42%、41%和20%，验证了IFPA在求解装配序列规划问题上的优越性。

航空发动机轮盘中心孔模拟试验件设计方法及试验验证

作者： 魏大盛   冯俊淇   马梦弟   姚利信   王延荣   来源： 航空动力学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 多轴疲劳   涡轮盘   结构强度   模拟试验件   应力梯度  

描述： 依据涡轮盘有限元计算结果，确定盘心考核位置处的应力状态，并将周向应力和轴向应力比值以及轮盘中心孔处周向应力沿径向的应力梯度作为设计指标，保证模拟件应力状态与实际轮盘一致。针对轮盘中心孔考核位置，本文共设计两类模拟件：一是反映双轴应力状态的多轴模拟件，二是反映应力梯度的平板缺口模拟件。分别采用两种试验件，结合轮盘实际载荷条件开展低循环疲劳试验，并对试验结果进行统计分析。进而，采用多轴疲劳寿命预测模型及考虑应力梯度影响的寿命预测模型对两种试验件的疲劳寿命进行评估，双轴模拟件的预测结果均在2倍分散带内，平板缺口模拟件的预测结果均在3倍分散带内，此寿命预测结果对实际轮盘设计具有参考价值。

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： 利用广义回归神经网络(GRNN)良好的非线性映射能力,对航空发动机排气温度(EGT)进行预测。由于GRNN的预测性能受宽度系数的影响,因此采用改进的果蝇算法优化广义回归神经网络(IFOAGRNN),并用优化后的GRNN对航空发动机的EGT进行预测。以某发动机为案例,选取相关参数作为预测模型的输入变量,EGT作为预测模型的输出变量。在相同的样本分配下,将FOA-GRNN(fruit fly 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;IFOA-GRNN对EGT预测的平均相对误差为2.47%、拟合优度为0.850 6,其预测效果均优于其他对比算法;同时,IFOA-GRNN对噪声的敏感性也低于其他对比算法。

基于RF-SVR的燃油计量装置性能衰退检测和剩余寿命估计方法

作者： 来晨阳   郭迎清   于华锋   来源： 航空动力学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 支持向量回归   随机森林   健康管理   剩余使用寿命   性能衰退   发动机燃油系统  

描述： 为了实现航空发动机燃油系统的安全状态监测和健康管理,开展了燃油系统性能衰退检测和剩余使用寿命估计方面的研究。以燃油系统燃油计量装置为例,分析了其主要的性能衰退模式,设计了基于电流-速度数据的健康指标(HIs)选取方案,并考虑环境及模型参数不确定性,进行模型不确定性仿真,基于健康数据与性能衰退数据间的马氏距离对部件性能衰退进行检测。提出了基于随机森林-支持向量回归(RFSVR)的剩余使用寿命(RUL)估计方法,利用通过RF特征选择优化的SVR模型实现部件RUL估计。最后基于某型民用涡扇发动机机械液压模型仿真数据对该方法进行了验证,结果表明:该方法的性能衰退检测虚警率及漏报率低于2%,RUL估计误差低于3%,可为航空发动机燃油系统的预测性维护提供参考。

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.