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基于概率神经网络的发动机故障诊断 被引量:51
1
作者 叶志锋 孙健国 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期155-157,共3页
用反向传播神经网络 (BPNN)和概率神经网络 (PNN)对航空发动机若干原型故障进行定性的诊断 ,并将仿真结果进行了比较。仿真结果表明 ,当测量参数不包含噪声或噪声较小时 ,两种网络都具有很高的诊断准确率 ;当测量参数的噪声较大时 ,则... 用反向传播神经网络 (BPNN)和概率神经网络 (PNN)对航空发动机若干原型故障进行定性的诊断 ,并将仿真结果进行了比较。仿真结果表明 ,当测量参数不包含噪声或噪声较小时 ,两种网络都具有很高的诊断准确率 ;当测量参数的噪声较大时 ,则概率神经网络的诊断准确率远大于反向传播神经网络 ,显示了概率神经网络较强的诊断鲁棒性。此外 ,概率神经网络能够充分利用故障先验知识 ,并考虑代价因子的作用 ,从而把误诊断可能带来的损失减小到最低程度。 展开更多
关键词 概率神经网络 航空发动机 故障诊断 视情维护
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航空发动机传感器故障诊断设计与验证综合仿真平台 被引量:22
2
作者 李睿 郭迎清 吴文斐 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2010年第3期527-529,共3页
针对航空发动机传感器故障诊断算法无法快速和高效地完成硬件在回路仿真问题;提出了基于虚拟仪器语言与快速原型化技术的航空发动机传感器故障诊断硬件在回路仿真方法,并研制了基于该方法的硬件在回路实时仿真平台;经过实验验证后,该平... 针对航空发动机传感器故障诊断算法无法快速和高效地完成硬件在回路仿真问题;提出了基于虚拟仪器语言与快速原型化技术的航空发动机传感器故障诊断硬件在回路仿真方法,并研制了基于该方法的硬件在回路实时仿真平台;经过实验验证后,该平台不仅为发动机传感器故障诊断方法提供了实时仿真平台,同时为扩展本平台使之成为完全的半物理仿真平台奠定了基础,有一定的工程实用价值。 展开更多
关键词 快速原型化 虚拟仪器 故障诊断 仿真平台 航空发动机
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基于EMD和RVM-AR的航空发动机磨损故障预测模型 被引量:9
3
作者 范庚 马登武 《计算机测量与控制》 北大核心 2013年第7期1746-1749,共4页
针对滑油光谱数据的非线性非平稳特性及现有预测方法的不足,提出了一种基于经验模态分解(EMD)和相关向量机-自回归模型(RVM)的预测方法;首先,利用EMD算法将序列分解为若干固有模态函数(IMF)和残余函数(RF),分离原始数据中的趋势项和随机... 针对滑油光谱数据的非线性非平稳特性及现有预测方法的不足,提出了一种基于经验模态分解(EMD)和相关向量机-自回归模型(RVM)的预测方法;首先,利用EMD算法将序列分解为若干固有模态函数(IMF)和残余函数(RF),分离原始数据中的趋势项和随机项;然后,建立各IMF分量的AR模型和RF分量的RVM模型,以留一交叉验证误差作为适应度函数,采用量子粒子群优化算法进化搜索RVM的最优核参数和嵌入维数;最后,将各AR模型和RVM模型的预测值叠加作为最终预测值;实验结果表明:相比AR和SVM方法,该方法具有较高的预测精度,Fe元素的平均相对预测误差分别提高了15%和6%,Si元素的平均相对预测误差分别提高了49%和23%。 展开更多
关键词 故障预测 滑油光谱分析 经验模态分解 相关向量机 自回归模型 量子粒子群优化 航空发动机
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基于RBF神经网络的航空发动机模糊滑模控制研究 被引量:8
4
作者 李勇 樊丁 《计算机测量与控制》 北大核心 2013年第3期632-634,共3页
针对航空发动机这个具有时变不确定性的非线性系统,提出了一种基于RBF神经网络的模糊滑动模态控制(Fuzzy Sliding Mode Control)的航空发动机控制方法;通过对利用FSMC理论设计航空发动机模糊滑动模态控制器的方法进行了深入研究,设计了... 针对航空发动机这个具有时变不确定性的非线性系统,提出了一种基于RBF神经网络的模糊滑动模态控制(Fuzzy Sliding Mode Control)的航空发动机控制方法;通过对利用FSMC理论设计航空发动机模糊滑动模态控制器的方法进行了深入研究,设计了航空发动机模糊神经网络滑动模态控制器;仿真结果表明,所设计的控制器的控制效果良好,能有效地减少参数不确定性的影响,并且对外界干扰有很强的抑制能力,使被控系统在整个控制阶段都具有较强的鲁棒性,削弱了抖振。 展开更多
关键词 滑动模态控制 航空发动机 RBF神经网络 模糊控制
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一种航空发动机燃油流量基线的建模方法 被引量:7
5
作者 闫锋 《计算机测量与控制》 2015年第5期1635-1638,共4页
为实现航空发动机的在巡航过程中的实时监控及时发现发动机状态参数的异常变化,提高飞行安全水平,提出基于航空发动机燃油流量(FF)基线求解偏差值的一种算法;依据设定的飞行数据筛选原则和预处理方法建立模型样本,设计以高斯函数为隐含... 为实现航空发动机的在巡航过程中的实时监控及时发现发动机状态参数的异常变化,提高飞行安全水平,提出基于航空发动机燃油流量(FF)基线求解偏差值的一种算法;依据设定的飞行数据筛选原则和预处理方法建立模型样本,设计以高斯函数为隐含层激励函数和以线性函数为输出层激励函数的多输入单输出的RBF神经网络,通过Pearson相关性分析确定网络的输入节点;使用该网络得到预测燃油流量基线,再与实际燃油流量做比较可得燃油流量偏差值;最后对预测偏差值和观测偏差值实施两配对非参数检验以验证网络精度,结果表明该方法是计算航空发动机巡航状态下燃油流量偏差值的一种有效算法。 展开更多
关键词 航空发动机 燃油流量基线 径向基神经网络 偏差值 两配对非参数检验
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小波降噪与BSS在航空发动机故障诊断中的应用 被引量:4
6
作者 马建仓 陈静 刘小龙 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2009年第11期2115-2117,共3页
在航空发动机的故障诊断中,传感器测得的信号通常是非平稳的振动信号;受发动机工作环境影响,这些振动信号含有大量噪声且多路源信号相互混叠;传统的信号处理方法很难从此类信号中快速有效地提取出故障特征;运用小波阈值降噪结合盲源分... 在航空发动机的故障诊断中,传感器测得的信号通常是非平稳的振动信号;受发动机工作环境影响,这些振动信号含有大量噪声且多路源信号相互混叠;传统的信号处理方法很难从此类信号中快速有效地提取出故障特征;运用小波阈值降噪结合盲源分离的方法对发动机振动信号进行了分析,并对某型航空涡扇发动机发生空中停车故障时的振动信号进行了分析,验证了该方法在航空发动机故障诊断中的有效性。 展开更多
关键词 航空发动机 盲源分离 小波降噪 特征提取 故障诊断
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航空发动机变结构全局快速Terminal滑动模态控制方法研究 被引量:3
7
作者 李勇 樊丁 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2012年第12期3225-3227,共3页
针对航空发动机这个具有时变不确定性的非线性系统,提出了一种新型变结构全局快速最终滑动模态控制(Variable Structure Global Fast Terminal Sliding Mode Control)的航空发动机控制方法;通过对利用VSGFTSMC理论设计航空发动机最终滑... 针对航空发动机这个具有时变不确定性的非线性系统,提出了一种新型变结构全局快速最终滑动模态控制(Variable Structure Global Fast Terminal Sliding Mode Control)的航空发动机控制方法;通过对利用VSGFTSMC理论设计航空发动机最终滑动模态控制器的方法进行了深入研究,设计了航空发动机变结构全局快速滑动模态控制器;仿真结果表明,所设计的控制器的控制效果良好,对外界干扰有很强的抑制能力,使被控系统在整个控制阶段都具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 全局快速最终滑动模态 航空发动机 变结构控制
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特征基函数ICA在航空发动机故障诊断中的应用 被引量:2
8
作者 马建仓 曾媛 张国强 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2009年第9期1692-1695,共4页
针对航空发动机的振动信号,提出了特征基函数ICA提取和SVM相结合的航空发动机故障诊断方法。首先利用ICA从混合振动信号中提取源信号,再利用ICA进一步提取源信号的特征基函数,将特征基函数的频域特性——峰值频率和拐角频率作为特征样... 针对航空发动机的振动信号,提出了特征基函数ICA提取和SVM相结合的航空发动机故障诊断方法。首先利用ICA从混合振动信号中提取源信号,再利用ICA进一步提取源信号的特征基函数,将特征基函数的频域特性——峰值频率和拐角频率作为特征样本数据用于支撑向量机进行模式识别。采用该方法对某航空涡扇发动机的振动信号进行了分析。分析结果表明,该方法比直接使用SVM的故摩诊断准确率高,证明了基函数提取特征的有效性。 展开更多
关键词 航空发动机 ICA 特征基函数 故障诊断 SVM
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民航大涵道比涡扇发动机三大特性分析 被引量:1
9
作者 赵军 付尧明 唐庆如 《计算机测量与控制》 2018年第2期215-218,共4页
准确的稳态模型是进行航空发动机三大特性研究的基础,采用部件特性建模方法,建立了民航大涵道比涡扇发动机的稳态模型;研究发现,保持飞行高度,马赫数不变时,增加发动机转速时,推力一直增加,但到了高转速阶段,推力的增加速度变缓;在低转... 准确的稳态模型是进行航空发动机三大特性研究的基础,采用部件特性建模方法,建立了民航大涵道比涡扇发动机的稳态模型;研究发现,保持飞行高度,马赫数不变时,增加发动机转速时,推力一直增加,但到了高转速阶段,推力的增加速度变缓;在低转速到中转速的区间内,燃油消耗率(SFC)随转速增加而降低;在中转速到高转速区间内,SFC随转速增加而增加;保持飞行高度,发动机转速不变时,增加马赫数时,发动机的总推力呈下降趋势,燃油消耗率随飞行速度增加而急剧增加。保持飞行马赫数,发动机转速不变时,推力随着高度的增加而降低;在0~11km时,随着高度增加SFC一直下降,高度超过11km后,SFC也保持不变,但这是不考虑雷诺数修正的情况下得到的;低雷诺数效应会导致11km以后发动机的SFC会有所上升。 展开更多
关键词 航空发动机 部件特性法 三大特性
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发动机故障诊断的MONTE CARLO通解算法
10
作者 范作民 孙春林 白杰 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期391-398,共8页
给出了发动机故障诊断的 Monte Carlo通解算法 ,该算法可以有效地解决发动机故障诊断算法中由于故障方程存在多重共线性所引起的误诊、漏诊与多解问题。首先给出求解故障方程的 Monte Carlo算法 ,该算法能够保证得到满足故障方程的全部... 给出了发动机故障诊断的 Monte Carlo通解算法 ,该算法可以有效地解决发动机故障诊断算法中由于故障方程存在多重共线性所引起的误诊、漏诊与多解问题。首先给出求解故障方程的 Monte Carlo算法 ,该算法能够保证得到满足故障方程的全部合理解 ;能够简单地用于各种故障相关性准则 (例如各种残差向量范数准则 )以及亚定故障方程的求解问题 ;并且算法简单易行 ,无需为每个特定情况专门编制计算程序。其次提出了基本解与通解的概念 ,并且给出了利用主成分分析与利用主因子模型求基本解的两种有效算法。利用基本解与通解算法可以将由于多重共线性引起的复杂故障诊断结果表示为简单明了的形式 ,有利于对诊断结果作出正确决策。用计算机模拟方法对算法的有效性进行了分析 ,对于 JT9D发动机气路方面的 2 4个实际故障样本 ,所给出的算法的确诊率为 86%~ 92 % 展开更多
关键词 航空发动机 状态监控 故障诊断 蒙特卡罗法
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基于遗传算法的涡扇发动机混合H_2/H_∞鲁棒解耦控制
11
作者 傅强 《计算机测量与控制》 北大核心 2013年第8期2106-2108,共3页
针对航空发动机特性在一定范围内变化的特点,提出了基于遗传算法的混合H2/H∞控制;对H∞控制器采用遗传算法进行H2性能优化,从而设计出满足系统性能要求且鲁棒性强的混合H2/H∞状态反馈控制器;该方法采用排序选择、实数编码与最佳个体... 针对航空发动机特性在一定范围内变化的特点,提出了基于遗传算法的混合H2/H∞控制;对H∞控制器采用遗传算法进行H2性能优化,从而设计出满足系统性能要求且鲁棒性强的混合H2/H∞状态反馈控制器;该方法采用排序选择、实数编码与最佳个体保存相结合的实值中间重组、选择算子的交叉算子和实值变异的变异算子,并将惩罚约束加到适应度函数中;通过对某型航空发动机进行控制仿真,结果表明所设计的混合H2/H∞控制器具有良好的H∞性能和H2性能,系统具有较好抗扰性能和动态响应性能。 展开更多
关键词 航空发动机 遗传算法 H2 H∞混合控制 模型 鲁棒
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发动机孔探中的工时管理
12
作者 赖基尚 董皓 +1 位作者 林晓彬 范海清 《航空维修与工程》 2015年第11期84-87,共4页
依据AC-145-14《维修工时管理》要求,将"工时管理"引入到发动机孔探领域,对孔探标准工时数据进行统计分析,了解孔探工作的生产规律,并采取措施平衡质量效率成本三者间的关系,从而提高发动机孔探管理水平。
关键词 工时管理 航空发动机 孔探 标准工时
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小型弹用发动机建模及控制研究
13
作者 王海泉 但永平 黄杰 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2012年第5期1236-1238,1241,共4页
为了有效对某型航空发动机进行控制,首先对其过渡态的各状态段的实验数据,基于系统辨识的理论,按照预处理、辨识、验证的步骤求取其传递函数;考虑到发动机过渡态状态变化大,故利用鲁棒性强、能克服对象参数变化的H∞控制方法来进行控制... 为了有效对某型航空发动机进行控制,首先对其过渡态的各状态段的实验数据,基于系统辨识的理论,按照预处理、辨识、验证的步骤求取其传递函数;考虑到发动机过渡态状态变化大,故利用鲁棒性强、能克服对象参数变化的H∞控制方法来进行控制系统的设计,并引入前馈比例控制器对控制结构进行变形,以克服H∞回路成形控制超调量大的缺陷;仿真结果表明辨识数据与原始数据的拟合度能够达到82.99%,鲁棒控制器在发动机状态大范围变化时仍能拥有不错的控制效果,调节时间1秒左右。 展开更多
关键词 系统辨识 航空发动机 过渡态 H∞控制
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改善航空发动机特性计算收敛性的方法 被引量:21
14
作者 陈玉春 徐思远 +2 位作者 杨云铠 屠秋野 商旭升 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期2242-2248,共7页
详细分析了航空涡轮发动机部件共同工作的非线性方程组的求解收敛性问题,统计出不收敛的类型并分析了不收敛的机理.针对常见的不收敛问题,以牛顿迭代法为基础,分别提出了以发动机部件特性图为基础的独立变量值限制法、独立变量初值拟合... 详细分析了航空涡轮发动机部件共同工作的非线性方程组的求解收敛性问题,统计出不收敛的类型并分析了不收敛的机理.针对常见的不收敛问题,以牛顿迭代法为基础,分别提出了以发动机部件特性图为基础的独立变量值限制法、独立变量初值拟合法、变步长牛顿法以及部件特性扩展法等解决措施.特性计算程序中采取这些改进的方法后,对某型定几何单轴涡喷发动机和某型尾喷管喉部面积可调的变几何双轴涡扇发动机特性计算结果表明,发动机特性计算的收敛性和收敛速度得到大幅度提高. 展开更多
关键词 收敛性 航空涡轮发动机 特性计算 非线性方程组 变步长牛顿法
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航空活塞发动机燃烧煤油冷起动油量控制研究 被引量:16
15
作者 王春丰 魏民祥 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1619-1624,共6页
为了解决航空活塞发动机燃烧煤油时冷起动油量控制的问题,根据油膜理论,建立冷起动油膜补偿模型,并推导出适于在微控制器上实现的离散控制算法.利用Matlab/Simulink对基于油膜补偿器的冷起动油量控制模型进行仿真,结果表明该模型能够保... 为了解决航空活塞发动机燃烧煤油时冷起动油量控制的问题,根据油膜理论,建立冷起动油膜补偿模型,并推导出适于在微控制器上实现的离散控制算法.利用Matlab/Simulink对基于油膜补偿器的冷起动油量控制模型进行仿真,结果表明该模型能够保证起动瞬间有足够数量燃油进入气缸.进行原型机改烧煤油试验,在不改动发动机供油和点火系统的情况下,通过冷起动油量控制,煤油发动机冷起动性能得到改善. 展开更多
关键词 航空活塞发动机 煤油 冷起动 油膜补偿 燃油流量
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基于主元分析法的航空发动机传感器故障诊断研究 被引量:16
16
作者 龚志飞 郭迎清 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2012年第8期2017-2019,2023,共4页
主要研究了主元分析方法在航空发动机传感器故障诊断中的应用,并提出了主元分析法故障诊断算法。假设只有传感器故障情况下,将传感器测量值所组成的测量空间分解为主元和残差两个子空间,并通过传感器实际测量数据与正常数据矩阵在残差... 主要研究了主元分析方法在航空发动机传感器故障诊断中的应用,并提出了主元分析法故障诊断算法。假设只有传感器故障情况下,将传感器测量值所组成的测量空间分解为主元和残差两个子空间,并通过传感器实际测量数据与正常数据矩阵在残差空间上的投影做比较,对传感器故障进行故障诊断;针对航空发动机的压力温度转速等传感器常见的故障,通过运行故障仿真平台绘制了其多元统计特征图;分析仿真结果表明,主元分析法对航空发动机传感器具有很好的故障检测和故障诊断能力。 展开更多
关键词 航空发动机 传感器 故障诊断 主元分析法
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小功率航空活塞发动机重油技术进展 被引量:13
17
作者 张奇 杜发荣 《小型内燃机与摩托车》 CAS 2014年第4期81-85,共5页
小功率航空活塞发动机是微型无人机系统的主要动力型式,单一燃料的重油使用是未来无人机动力系统发展的必然趋势。结合国内外无人机发展趋势和动力系统型式选择,分析了小功率航空重油活塞发动机的应用需求特点;根据航空燃料发展的单一... 小功率航空活塞发动机是微型无人机系统的主要动力型式,单一燃料的重油使用是未来无人机动力系统发展的必然趋势。结合国内外无人机发展趋势和动力系统型式选择,分析了小功率航空重油活塞发动机的应用需求特点;根据航空燃料发展的单一化趋势,指出了小功率航空活塞发动机采用重油的发展趋势和面临的技术瓶颈;整理了现阶段国内外在小功率航空重油技术方面的不同创新思路和实现型式,分析评估了不同技术路线的应用特点和技术难度。 展开更多
关键词 无人机 活塞发动机 燃油供给 发动机管理系统
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二冲程重油发动机技术现状及发展方向 被引量:9
18
作者 马帅 刘娜 胡春明 《小型内燃机与车辆技术》 2015年第2期87-91,共5页
小型活塞式航空发动机是军用及民用低速轻型飞行器采用的主要动力装置。概述了燃油一体化背景下二冲程航空重油发动机的技术优势及应用前景,总结了国内外小型二冲程重油发动机所采取的技术方案及研究成果。针对国内研究现状中的薄弱环... 小型活塞式航空发动机是军用及民用低速轻型飞行器采用的主要动力装置。概述了燃油一体化背景下二冲程航空重油发动机的技术优势及应用前景,总结了国内外小型二冲程重油发动机所采取的技术方案及研究成果。针对国内研究现状中的薄弱环节提出我国未来二冲程航空重油发动机发展的方向,并对可能的创新型式及技术难点进行了分析说明。 展开更多
关键词 二冲程 活塞式航空发动机 重油 燃油喷射系统
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异步点火相位对二冲程发动机爆震燃烧的影响 被引量:8
19
作者 贝太学 魏民祥 +1 位作者 刘锐 盛敬 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期322-329,共8页
为了了解异步点火相位对二冲程航空活塞发动机燃用煤油时的爆震影响问题,使用Fire软件建立了发动机燃烧室的计算模型,并通过试验验证了该模型,研究了异步点火相位对发动机缸内燃烧以及火焰面密度分布、爆震强度的影响等.结果表明:在转速... 为了了解异步点火相位对二冲程航空活塞发动机燃用煤油时的爆震影响问题,使用Fire软件建立了发动机燃烧室的计算模型,并通过试验验证了该模型,研究了异步点火相位对发动机缸内燃烧以及火焰面密度分布、爆震强度的影响等.结果表明:在转速为5000r/min、全负荷工况、混合气当量比为1.1、点火能量为35.64mJ条件下,当其中一个火花塞点火时刻固定在上止点前曲轴转角为29°,另一个火花塞相对其分别提前曲轴转角为1°,3°,5°时点火,随着双火花塞异步点火相位差的增大,缸内平均压力、放热率及累积放热量均呈现减小的趋势,两个火花塞附近的湍动能增大,火焰传播速度加快,火焰发展期缩短,爆震强度表征物的浓度逐步减小,二冲程煤油发动机爆震发生的倾向减小. 展开更多
关键词 航空活塞发动机 煤油 二冲程 异步点火相位 燃烧 爆震
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钛合金高周疲劳特性的影响因素分析 被引量:7
20
作者 周为富 赵振华 陈伟 《现代机械》 2009年第3期90-93,共4页
高周疲劳(HCF)亦称高循环疲劳,它是航空燃气涡轮发动机的主要失效方式之一。高周疲劳失效几乎涉及航空发动机每一个钛合金零件,如压气机叶片、压气机内环和机匣等,会导致发动机重要部件的过早失效,甚至整个发动机和飞机的损失。但仅研... 高周疲劳(HCF)亦称高循环疲劳,它是航空燃气涡轮发动机的主要失效方式之一。高周疲劳失效几乎涉及航空发动机每一个钛合金零件,如压气机叶片、压气机内环和机匣等,会导致发动机重要部件的过早失效,甚至整个发动机和飞机的损失。但仅研究高周疲劳并不能解决实质问题,必须研究各种损伤对钛合金材料高周疲劳特性的影响。损伤通常包含低周疲劳、外物损伤、在缺口或应力集中处形成裂纹和接触疲劳等,这些损伤都可能降低高周疲劳性能。本文主要介绍和总结了国内外有关低周疲劳和外物损伤对钛合金高周疲劳特性影响的研究现状。 展开更多
关键词 航空发动机 高周疲劳 低周疲劳 复合疲劳 外物损伤
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