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.

航空发动机分布式控制拓扑结构优化方法

作者： 宋军强   汤丽丽   潘慕绚   黄金泉   来源： 航空动力学报 年份： 2016 文献类型 ： 期刊 关键词： Ⅱ　　可靠性评估　　网络拓扑结构   航空发动机　　分布式控制系统　　改进NSGA  

描述： 以控制系统的质量和可靠性为目标,采用基于遗传算法的改进NSGA(non-dominated sorting genetic algorthm)-Ⅱ对航空发动机分布式控制系统的网络拓扑结构进行优化设计.针对可靠性评估方法存在的不足,提出一种用于评估一般网络结构可靠性的方法.结果表明:随着加入的环形节点的增加或基本回路数目增加,系统的质量和可靠性都逐渐增大,但当基本回路数目大于2时,系统的质量会快速增加而可靠性则没有明显变化.因此,在系统质量和可靠性的综合影响下,航空发动机网络拓扑结构中的基本回路数应尽可能不大于2.

喷管偏转对航空发动机特性影响的试验

作者： 李建榕   白伟   来源： 航空动力学报 年份： 2016 文献类型 ： 期刊 关键词： 工作特性　　矢量喷管　　航空发动机　　地面试验　　推力损失　　偏转效率　　转速差  

描述： 的推力损失增大,偏转效率先增大后减小;在相同几何矢量角下,随着转速的增加,发动机推力损失经历由增大到减小的过程,矢量喷管的偏转效率增大,但偏转效率均小于1;节流状态时发动机转速差随着几何矢量角的增大而

航空发动机承力系统抗变形能力评估

作者： 徐峰   马艳红   张力   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　　抗变形　　评估参数　　安全性设计  

描述： 针对航空发动机承力系统的结构和力学特征,基于安全性设计要求,建立了整机承力系统抗变形能力的评估方法,分别从结构固有抗变形能力、稳态载荷下的抗变形能力以及瞬态冲击载荷下的抗变形能力3方面提出了当量刚度、间隙匹配系数、冲击放大系数3个评估参数.以典型高涵道比涡扇发动机承力系统为对象进行了抗变形能力评估.结果表明:以截面的等效刚度和承力系统最大等效刚度的比值作为结构当量刚度,以稳态载荷下整机系统各个截面的最小间隙与最大间隙的比值作为间隙匹配系数和以瞬态冲击载荷与各个支点及安装节上支反力的最大峰值载荷的比值作为冲击放大系数,这3个参数均能较好地反映出整机承力结构的危险位置和极限载荷下的响应特征.最终的评估结果可以为承力系统结构方案设计和优化提供参考.

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.

航空发动机涡轮机匣轮盘包容性研究

作者： 唐金   唐广   宣海军   江有为   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　　轮盘碎块　　涡轮机匣　　包容性试验　　叶片　　包容性  

描述： 为研究某航空发动机辅助动力装置涡轮盘在预定转速范围内破裂后涡轮机匣的包容能力,在高速旋转试验器上进行了涡轮机匣的包容性试验.试验采用轮盘周向3个对称位置预制裂纹的方式,使轮盘在预定转速范围内破裂成均匀3块,得到了轮盘碎块撞击涡轮机匣的高速摄影照片.试验结果表明轮盘碎块击穿机匣撞击包容环,包容环发生大塑性变形,包住轮盘碎块.采用LS-DYNA软件对涡轮机匣包容性进行数值仿真,仿真结果与试验结果吻合良好,研究结果对航空发动机轮盘包容性设计有一定的参考价值.

液化天然气作为航空燃料的发展趋势及特点分析

作者： 刘爱虢   陈欣   陈保东   曾文   王成军   来源： 航空动力学报 年份： 2016 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空替代燃料　　液化天然气　　低温燃料　　污染物排放　　发展趋势  

描述： .结果表明:与新的航空替代燃料相比,LNG具有来源广泛、经济性好、发动机适应性强等优点.与传统航空燃料相比,LNG的储量大,可使用100年以上;可燃极限宽、污染物排放低,NOx排放仅为航空煤油的1/4;单位

航空发动机转子叶片的声振疲劳特性试验

作者： 王琰   郭定文   来源： 航空动力学报 年份： 2016 文献类型 ： 期刊 关键词： 转子叶片　　声激励　　振动激励　　声响应　　声振疲劳特性  

描述： 由于振动载荷、声载荷等会造成航空发动机转子叶片的高周疲劳失效,通过试验研究了发动机转子叶片的声振疲劳特性.首先研究了叶根边界条件对发动机转子叶片声响应特性的影响,对3组叶片施加不同的顶紧力,由低到高施加声载荷,试验得到不同叶根边界条件下叶片的声响应与声载荷的关系,并且得出叶根边界条件对转子叶片声响应大小有影响的结论.随后研究了叶片的声振疲劳特性,得出以下结论:声载荷作用下,叶片确实可以发生破坏.在两种不同的激励方式(随机振动激励与正弦振动激励)作用下叶片的频率下降略有不同,并且在动应力水平相同的条件下,发动机转子叶片在正弦振动激励下的寿命远大于其在随机振动激励下的寿命.

航空发动机结构系统的可靠性模型

作者： 洪杰   张姿   徐筱李   马艳红   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　　结构系统　　失效模式　　可靠性模型　　时效性  

描述： 为使航空发动机可靠性模型误差更小,对航空发动机传统可靠性模型进行误差分析,指出可靠性指标扩张的原因,建立了考虑航空发动机结构系统及其失效力学特征的基于结构系统失效模式的航空发动机可靠性模型,并给出了各层的可靠度计算方法.所建立的基于失效模式的航空发动机结构系统可靠性模型考虑了失效模式的相对独立性、时效性和失效率的时变性,可以避免重要失效模式的遗漏、可靠性指标的过度扩张等问题,具有较强的工程适用价值.