航空发动机传感器信号重构的K-ELM方法

作者： 尤成新   鲁峰   黄金泉   来源： 航空动力学报 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 传感器信号重构   留一交叉验证方法   航空发动机   核参数   核极限学习机  

描述： 针对航空发动机传感器信号重构,提出了评价核极限学习机(K-ELM)模型性能的一种快速留一交叉验证方法.结果表明:该方法可以避免原始的留一验证方法 N次模型的显式训练,将计算复杂度降低为原来的1/N(N为样本数目).该算法可以快速准确评价核极限学习机的性能,为核极限学习机确定最优的核参数.

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.

航空螺旋桨动平衡配平的建模算法

作者： 孟现召   张洪涛   唐晓波   付小蓉   来源： 航空动力学报 年份： 2016 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空螺旋桨　　动平衡　　建模配平　　配平系数　　矢量分解  

描述： 航空螺旋桨在高速旋转过程中会产生振动,减小振动的方法是对螺旋桨进行动平衡配平.相对于传统配平算法而言,该建模配平算法通过建立与待配平螺旋桨特征数据相符合的配平模型,并采用矢量分解算法精确计算出拟安装配重的质量和安装位置,有效解决了工程实践中拟配平螺旋桨的实际轻点位置与桨毂上预置的可安装配重位置不一致的矛盾.工程实践中对实际案例的配平结果表明:建模配平算法能够一次性将拟配平螺旋桨的振动值降低至1.27×10-3 m/s（0.05IPS）以下达到“best”等级,相对于不大于4.826×10-3 m/s（0.19IPS）的合格阈值而言,可100%保证一次性配平成功.

航空发动机整机结构效率评估参数与计算方法

作者： 于平超   马艳红   王存   曹冲   洪杰   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　　整机结构　　结构效率　　评估参数　　运算法则  

描述： 根据航空发动机整机结构系统功能和设计要求,对整机结构效率内涵进行了详细阐述,基于整机载荷特征,建立了从抗变形能力和力学环境适应能力两方面对整机进行结构效率评估的参数体系.通过对转静间隙变化量、应变能分布系数、敏感度系数等评估参数归一化方法及结构效率系数运算法则的建立,明确了结构效率的分析流程.以某小涵道比涡扇发动机为对象进行结构效率评估,详细给出了结构效率的计算过程.针对该小涵道比涡扇发动机的另一种结构方案2,基于结构效率评估方法进行评估并与原结构方案进行了对比分析,结果表明:原结构方案在抗变形能力和力学环境适应能力两方面均优于结构方案2,结构效率系数比结构方案2高出0.11,初步验证了结构效率评估方法的工程实用性.

基于DMOM算法的航空发动机性能寻优控制

作者： 王元   李秋红   黄向华   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　　性能寻优控制　　分散迁移优化算法　　最小油耗寻优控制　　全局最优解  

描述： 提出一种分散迁移优化算法(DMOM),可实现多峰值优化问题的全局最优解搜索.该算法通过随机选择参考粒子,不断迁移搜索自身所处区域峰值点,再通过分散操作排除局部最优点,重新生成新个体,可快速搜索到全局最优区域.将DMOM应用于航空发动机性能寻优控制仿真,结果表明:在最小油耗和最低涡轮温度模式下,DMOM的寻优速度相比遗传算法(GA)和粒子群算法(PSO)提高了2倍以上;同时DMOM的优化精度相比自组织迁移算法(SOMA)提高了60%以上,相比可行性序列二次规划(FSQP)算法提高了20%以上.验证了DMOM相比其他优化算法有更强的跳出局部最优的能力,在航空发动机最小油耗和最低涡轮温度这类多峰值寻优问题中具有明显的优势.

航空发动机承力系统结构效率评估方法

作者： 马艳红   曹冲   李鑫   洪杰   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　　承力系统　　结构效率　　优化设计　　评估参数  

描述： 针对航空发动机承力系统结构与力学特征,结合承力系统结构功能和设计要求,提出了承力系统的结构效率评估方法.通过应力分布系数、等效比刚度、刚度温度敏感度、振动位移传递系数等参数来评估结构的承载能力、抗变形能力、力学环境适应能力.以涡桨发动机涡轮级间承力框架的两种结构设计方案为对象,进行了结构效率的评估.结果表明:方案A结构效率比方案B高39.6%,所选各结构效率评估参数均位于合理水平,能够定量反映出两方案的结构设计特点与优劣所在,验证了该评估方法的有效性.

航空面齿轮磨削碟形砂轮修整方法及误差分析

作者： 王延忠   钟扬   侯良威   兰州   赵洪铺   来源： 航空动力学报 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 砂轮修整   误差补偿   渐开线   面齿轮   误差分析  

描述： 根据面齿轮专用磨齿机的机械结构,提出了偏置曲线修整方法,设计了砂轮修整装置,并运用VERICUT软件进行修整加工仿真.推导了含各类修整误差情况下面齿轮的齿面方程表达式,并运用MATLAB软件生成了齿面误差云图,为修整过程的误差补偿提供了理论参考.最后进行了磨削及检测试验,将检测结果与误差云图对比,分析可能产生这种误差的原因,并在修整过程中进行误差补偿,使齿面最大法向误差值减少了31.14%,面齿轮齿形精度得到了提高.

航空发动机涡轮特性转换方法

作者： 陈贞来   苏三买   李荣   来源： 航空动力学报 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 坐标变换   燃气涡轮发动机   涡轮特性   抛物线插值   相似转换方法  

描述： 针对以落压比为横坐标,流量与效率为纵坐标,并按不同等转速线区分所表示的涡轮特性在涡轮处于临界状态时换算流量几乎保持不变,使得在航空发动机数学模型中应用该形式涡轮特性通过插值求解共同工作点时存在计算效率降低的不足,根据相似理论及等熵条件下涡轮膨胀功与落压比对应关系,推导了涡轮落压比、涡轮效率与涡轮当量功的关系,并结合抛物线插值方法给出了向以转速为横坐标,涡轮当量功与效率为纵坐标,并按不同等流量线区分所表示的涡轮特性转换方法。实例转换计算表明:采用所提出的转换计算方法,可有效解决以往涡轮特性插值流量基本不变的局限,并且两种格式的涡轮特性转换相对误差小于0.65%,满足工程要求。

航空发动机涡轮特性转换方法

作者： 陈贞来   苏三买   李荣   来源： 航空动力学报 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 坐标变换   燃气涡轮发动机   涡轮特性   抛物线插值   相似转换方法  

描述： 针对以落压比为横坐标,流量与效率为纵坐标,并按不同等转速线区分所表示的涡轮特性在涡轮处于临界状态时换算流量几乎保持不变,使得在航空发动机数学模型中应用该形式涡轮特性通过插值求解共同工作点时存在计算效率降低的不足,根据相似理论及等熵条件下涡轮膨胀功与落压比对应关系,推导了涡轮落压比、涡轮效率与涡轮当量功的关系,并结合抛物线插值方法给出了向以转速为横坐标,涡轮当量功与效率为纵坐标,并按不同等流量线区分所表示的涡轮特性转换方法。实例转换计算表明:采用所提出的转换计算方法,可有效解决以往涡轮特性插值流量基本不变的局限,并且两种格式的涡轮特性转换相对误差小于0.65%,满足工程要求。

航空发动机整机周向平均稳态仿真方法

作者： 金东海   梁栋   刘晓恒   张健成   王森   周成华   戴宇辰   桂幸民   来源： 航空动力学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   周向平均   建模   准三维   整机仿真  

描述： 自主发展了基于周向平均方法的航空发动机整机准三维数值仿真方法。基于Navier-Stokes方程，推导了周向平均的准三维通流模型控制方程，针对方程源项传统模型的不足，提出了考虑叶型影响的无黏叶片力模型、基于机器学习的压气机展向分布损失模型和基于理论分析的周向不均匀性模型等，并完成了燃烧室的准三维建模，最终实现了航空发动机整机准三维稳态仿真。利用本文发展的整机周向平均稳态准三维仿真程序CAM完成了WP11涡喷发动机整机仿真，并与俄罗斯S2程序AES-S2的仿真结果进行了对比分析。结果表明，相比于俄罗斯S2程序AES-S2，所发展的周向平均准三维仿真程序CAM仿真精度更高，在WP11整机准三维仿真的设计点计算结果对比中，CAM计算的涡轮流量的误差比AES-S2的计算误差小8%以上，发动机推力误差小16%以上；收敛性更好，CAM计算的涡轮流量的振幅比AES-S2的计算结果的振幅小10%以上，CAM计算的发动机推力的振幅比AES-S2的计算结果的振幅小20%以上。