涡轮导向叶片热疲劳分析 被引量：13

1

作者 钱惠华 李海 +1 位作者 程滔 张锦 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期186-190,共5页

某型涡扇发动机在进行地面性能试验时,高压涡轮导向叶片多台次出现了严重裂纹故障。本文以其失效分析为背景,推导出导向叶片瞬态温度场的计算方法,并对该导向叶片进行了瞬态温度场数值分析,进而得出导向叶片的瞬态热应力分布与热疲劳寿... 某型涡扇发动机在进行地面性能试验时,高压涡轮导向叶片多台次出现了严重裂纹故障。本文以其失效分析为背景,推导出导向叶片瞬态温度场的计算方法,并对该导向叶片进行了瞬态温度场数值分析,进而得出导向叶片的瞬态热应力分布与热疲劳寿命的计算结果。同时对此故障产生的原因进行进一步的分析。分析的结果与该机地面性能试验数据基本吻合,因此,此分析过程可作为热疲劳寿命计算的借鉴。 展开更多

关键词 涡扇发动机 涡轮导向叶片 瞬态温度场 热疲劳寿命

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基于自适应粒子滤波的涡扇发动机故障诊断 被引量：10

2

作者 黄金泉 冯敏 鲁峰 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1498-1504,共7页

针对涡扇发动机非线性、非高斯的特点,提出了一种自适应的粒子滤波算法用于涡扇发动机气路部件突变故障的诊断.为了减小算法的计算量并且保证滤波精度,分析了滤波精度和样本数目的关系,提出根据滤波过程中状态的方差自适应地调整粒子数... 针对涡扇发动机非线性、非高斯的特点,提出了一种自适应的粒子滤波算法用于涡扇发动机气路部件突变故障的诊断.为了减小算法的计算量并且保证滤波精度,分析了滤波精度和样本数目的关系,提出根据滤波过程中状态的方差自适应地调整粒子数,在保证一定的滤波精度下可以有效地减少滤波过程中使用的粒子数,提高了算法的实时性.同时,引入扩展卡尔曼滤波(EKF)用于更新粒子,产生重要概率密度函数,在一定程度上避免了粒子的退化.通过某型涡扇发动机的仿真分析表明:改进的算法相比标准粒子滤波算法用于涡扇发动机气路部件故障诊断时,参数估计的方均根误差减小了50%左右,且算法的计算量减小了30%. 展开更多

关键词 涡扇发动机 故障诊断 卡尔曼滤波 粒子滤波 自适应粒子滤波

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发动机总体与尾喷管三维并行设计研究 被引量：9

3

作者 陈玉春 黄兴 +2 位作者 高本兵 叶纬 张宏 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1695-1699,共5页

为解决某型涡扇发动机尾喷管改型中的流量匹配问题,利用iSIGHT软件平台集成零维发动机性能计算程序和三维混合室和尾喷管的流场计算程序,运用数值缩放(Zooming)技术,实现了混合室和尾喷管型面以及进出口面积的自动修正,解决了尾喷管和... 为解决某型涡扇发动机尾喷管改型中的流量匹配问题,利用iSIGHT软件平台集成零维发动机性能计算程序和三维混合室和尾喷管的流场计算程序,运用数值缩放(Zooming)技术,实现了混合室和尾喷管型面以及进出口面积的自动修正,解决了尾喷管和发动机流量匹配的问题,并准确地反映了混合室和尾喷管三维流动效应对流量系数、推力系数以及发动机工作点的影响.该方法可为实现涡扇发动机其它部件的Zooming技术提供有意义的参考. 展开更多

关键词 航空、航天推进系统 涡扇发动机 混合室 尾喷管 数值缩放技术 流量匹配

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涡扇发动机故障诊断的快速原型设计 被引量：9

4

作者 鲁峰 黄金泉 孔祥天 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期431-437,共7页

提出一种基于发动机基线模型的面向气路故障诊断的快速原型设计方法.考虑到基于模型的发动机全包线范围的故障诊断方法需要有较高精度的模型,选择合适的换算参数对已有的相似变换参数进行修正,建立适用于全包线的发动机基线模型,设计基... 提出一种基于发动机基线模型的面向气路故障诊断的快速原型设计方法.考虑到基于模型的发动机全包线范围的故障诊断方法需要有较高精度的模型,选择合适的换算参数对已有的相似变换参数进行修正,建立适用于全包线的发动机基线模型,设计基于加权最小二乘算法的故障诊断模型,并将其写入至CompactRIO构建了发动机故障诊断的快速原型.通过对某型涡扇发动机试验表明:该种故障诊断的快速原型设计方法是有效的. 展开更多

关键词 涡扇发动机 故障诊断 快速原型 加权最小二乘算法 COMPACTRIO

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涡扇发动机传感器故障诊断的快速原型实时仿真 被引量：9

5

作者 赵成伟 叶志锋 +1 位作者 王继强 殷彬彬 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期451-457,共7页

为快速高效地完成涡扇发动机传感器故障诊断算法的硬件在环仿真试验,构建了以NI CompactRIO为核心的传感器故障诊断系统的快速原型实时仿真平台.基于一簇卡尔曼滤波器,在LabVIEW编程环境中建立了传感器故障诊断系统.分别在涡扇发动机模... 为快速高效地完成涡扇发动机传感器故障诊断算法的硬件在环仿真试验,构建了以NI CompactRIO为核心的传感器故障诊断系统的快速原型实时仿真平台.基于一簇卡尔曼滤波器,在LabVIEW编程环境中建立了传感器故障诊断系统.分别在涡扇发动机模型稳态和动态工作时完成了对单个传感器故障的检测、隔离和重构的硬件在环仿真试验并验证了算法精度.经过大量试验,结果表明:基于卡尔曼滤波器理论的诊断算法能在传感器故障情况下确保控制系统安全运行,诊断精度最高可达1.4%;同时表明,该快速原型实时仿真平台的设计是成功的.研究工作为发动机传感器故障诊断系统的半物理仿真试验奠定了基础. 展开更多

关键词 涡扇发动机 传感器 故障诊断 快速原型 实时仿真

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基于T-S模糊神经网络的涡扇发动机加速控制 被引量：8

6

作者 王兰 郭迎清 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2010年第2期26-29,161,共5页

航空发动机是一个结构复杂的非线性强多变量控制对象。随着航空发动机全权限数字式电子控制器的研制和应用,发动机加速性能要求的不断提高,对发动机加强智能控制技术的应用是必然的趋势。因此将智能控制引入到航空发动机控制系统中,根... 航空发动机是一个结构复杂的非线性强多变量控制对象。随着航空发动机全权限数字式电子控制器的研制和应用,发动机加速性能要求的不断提高,对发动机加强智能控制技术的应用是必然的趋势。因此将智能控制引入到航空发动机控制系统中,根据模糊控制与神经网络结合的思想,针对涡扇发动机加速控制中的最优控制问题,提出了基于T-S(Tagaki-Sugeno)模型的模糊神经网络的发动机加速控制,并对控制系统的结构、网络结构进行仿真实现。仿真结果表明方法在满足发动机加速控制中各约束条件的前提下,不喘振、不超温、使发动机加速过程安全稳定,且加速时间短。 展开更多

关键词 涡扇发动机 模糊神经网络 加速控制 非线性控制

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外涵偏轴分开排气喷管的流场和声场数值计算 被引量：6

7

作者 张正伟 张靖周 +2 位作者 邵万仁 单勇 吴飞 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1139-1145,共7页

以某型涡扇发动机为原型,建立了1/10缩比的分开排气式涡扇发动机排气喷管物理模型,采用大涡模拟(LES)计算了不同外涵偏轴距离的排气喷管非稳态流场,利用FW-H(Ffows Williams-Hawkings)声学模型和傅里叶变换得到了排气喷流噪声声压级空... 以某型涡扇发动机为原型,建立了1/10缩比的分开排气式涡扇发动机排气喷管物理模型,采用大涡模拟(LES)计算了不同外涵偏轴距离的排气喷管非稳态流场,利用FW-H(Ffows Williams-Hawkings)声学模型和傅里叶变换得到了排气喷流噪声声压级空间分布特征.计算结果表明:外涵偏轴式分开排气喷管有抑制排气喷流噪声的作用.喷流噪声整体抑制效果与偏轴距离有关,在偏轴距离为0.15 D时,排气喷管下方的噪声降低达到最大,且排气噪声峰值由原型的146.7dB降低到139.5dB,降低了7.2dB.研究的排气结构和数值计算方法可作为分开排气式涡扇发动机降噪设计的参考. 展开更多

关键词 涡扇发动机 分开排气式排气系统 外涵偏轴 大涡模拟(LES) FW-H(Ffows Williams-Hawkings)方程 气动噪声

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基于FADEC控制的涡扇发动机半物理模拟系统设计

8

作者 张向前 王帅 +1 位作者 苏育峰 胡正红 《教练机》 2024年第1期10-14,共5页

以某型FADEC控制涡扇发动机为研究对象,结合科研实践和相关文献,分析了半物理模拟试验系统建设的必要性。分析了发动机控制系统架构及试验需求,介绍了半物理模拟试验系统的总体设计思路及方案,并对转速源系统、传动系统、负载模拟系统... 以某型FADEC控制涡扇发动机为研究对象,结合科研实践和相关文献,分析了半物理模拟试验系统建设的必要性。分析了发动机控制系统架构及试验需求,介绍了半物理模拟试验系统的总体设计思路及方案,并对转速源系统、传动系统、负载模拟系统等各组成分系统进行了设计。 展开更多

关键词 FADEC 半物理模拟 涡扇发动机 物理设备

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基于功能危险分析的涡扇发动机数字控制系统危险识别方法研究 被引量：4

9

作者 巩磊 张曙光 +1 位作者 刘晓锋 邱天 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期2194-2203,共10页

将功能危险分析(FHA)方法应用到涡扇发动机全权限数字电子控制(FADEC)系统危险分析,对准确识别系统危险和提高多重失效分析效率的重点问题展开研究。针对由于结构复杂和功能层级较多导致的FADEC失效状态和影响的分析难度问题,提出了FHA... 将功能危险分析(FHA)方法应用到涡扇发动机全权限数字电子控制(FADEC)系统危险分析,对准确识别系统危险和提高多重失效分析效率的重点问题展开研究。针对由于结构复杂和功能层级较多导致的FADEC失效状态和影响的分析难度问题,提出了FHA功能定义及失效分析层级解决方案;针对多重失效状态数量的组合爆炸问题,提出组合劣化分析方法。在此基础上,针对FADEC发展了一套基于美国自动化工程学会(SAE)ARP-4761可操作的FHA分析方法,并在型号中进行了应用实践。结果表明,本文所提FHA方法能够明确分析出FADEC系统的危险失效状态,并有效减少多重失效分析工作量。 展开更多

关键词 涡扇发动机 全权限数字电子控制系统 系统安全性分析 功能危险分析 失效分析 组合劣化分析

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基于整机变维度仿真的压气机导叶调节规律优化方法

10

作者 刘良烨 伊卫林 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期51-62,共12页

针对整机环境下压气机多级导叶调节规律选取的问题,开发面向对象、灵活建模的整机性能0D仿真程序,搭建多级压气机3D CFD仿真模型,集成建立整机0D-3D变维度耦合仿真模型并开展整机变维度耦合仿真方法研究,以E3大涵道比涡扇发动机及其10... 针对整机环境下压气机多级导叶调节规律选取的问题,开发面向对象、灵活建模的整机性能0D仿真程序,搭建多级压气机3D CFD仿真模型,集成建立整机0D-3D变维度耦合仿真模型并开展整机变维度耦合仿真方法研究,以E3大涵道比涡扇发动机及其10级高压压气机为对象进行了分析。结果表明:与基于经验关系的0D方法相比,变维度耦合仿真方法精度更高;基于特性修正方法的变维度仿真结果与初始特性图选取有关,由CFD计算得到的特性图,仅需3~7次迭代即可使折合流量、效率和导叶开度的相对误差收敛至0.2%以下,可更快、更准地获得收敛结果。 展开更多

关键词 变维度 涡扇发动机 多级高压压气机 迭代耦合 导叶调节 总体性能仿真模型

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基于遗传算法的某型涡扇发动机数字PID控制器设计 被引量：4

11

作者 彭靖波 谢寿生 胡金海 《燃气涡轮试验与研究》 2008年第1期47-50,共4页

在基于DSP平台的某型航空涡扇发动机综合电子调节器的数字化研究中,提出了一种改进遗传算法,并将其应用于数字PID控制器的参数整定过程中。仿真结果表明,该改进遗传算法相比于基本遗传算法及常规PID参数整定方法,控制器动态性能更为优越... 在基于DSP平台的某型航空涡扇发动机综合电子调节器的数字化研究中,提出了一种改进遗传算法,并将其应用于数字PID控制器的参数整定过程中。仿真结果表明,该改进遗传算法相比于基本遗传算法及常规PID参数整定方法,控制器动态性能更为优越,可调整性更强。 展开更多

关键词 涡扇发动机 综合电子调节器 遗传算法 PID控制器

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涡扇发动机滑模参数限制调节器设计与仿真 被引量：3

12

作者 张园锁 吕晓武 杨梅菊 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1425-1433,共9页

以涡扇发动机参数限制保护为目标设计了一种滑模(SM)调节器.采用区域极点配置的混合范数综合法设计了滑模调节器的反馈增益系数;根据全局渐近稳定性判据验证了本滑模控制仿真的稳定性;基于滑模调节器在仿真环境中进行了控制系统的建模,... 以涡扇发动机参数限制保护为目标设计了一种滑模(SM)调节器.采用区域极点配置的混合范数综合法设计了滑模调节器的反馈增益系数;根据全局渐近稳定性判据验证了本滑模控制仿真的稳定性;基于滑模调节器在仿真环境中进行了控制系统的建模,对不同的滑模可调参数切换增益进行了比对分析,并选取了某一组切换增益值作为后续仿真的基准参数;仿真对比分析了滑模调节器和线性调节器的调节效果.结果表明:基于滑模控制方法所设计滑模参数限制调节器在发动机过渡态过程中对发动机进行主控,克服了线性参数限制调节器在过渡态过程几乎无法实施控制的缺点;该设计的滑模参数限制调节器能在7s内实现发动机过渡态的参数限制保护功能. 展开更多

关键词 涡扇发动机 混合范数综合 滑模(SM) 参数限制 调节器

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航空发动机内外涵道三维粘性流场的数值模拟 被引量：3

13

作者 赵永辉 张宏武 +1 位作者 聂超群 黄伟光 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期758-760,共3页

本文用数值模拟的方法,对某涡扇发动机从风扇入口到增压级出口以及整个外涵道的稳态流场进行了联算和分析,计算是在我们自主搭建的分布式平行网络平台上进行的。计算表明风扇叶片沿叶高马赫数变化较大,从叶根附近的0.56变化到叶顶的1.3... 本文用数值模拟的方法,对某涡扇发动机从风扇入口到增压级出口以及整个外涵道的稳态流场进行了联算和分析,计算是在我们自主搭建的分布式平行网络平台上进行的。计算表明风扇叶片沿叶高马赫数变化较大,从叶根附近的0.56变化到叶顶的1.34。本文得出了比较详细的内外涵道流场的信息,为叶片优化设计以及气动声学评估提供了依据。 展开更多

关键词 涵道 涡扇发动机 数值模拟

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航空发动机转速信号EKF算法设计及仿真分析 被引量：2

14

作者 张园锁 吕晓武 +1 位作者 张树彦 王惠 《自动化技术与应用》 2019年第9期12-19,26,共9页

以航空涡扇发动机风扇转速信号融合为目标设计了一种扩展卡尔曼滤波器(EKF:Extended Kalman Filter);基于通用的非线性发动机数学模型获取了发动机的非线性离散时间解析模型;基于非线性多级动态过程的最优滤波原理设计了风扇转速融合的... 以航空涡扇发动机风扇转速信号融合为目标设计了一种扩展卡尔曼滤波器(EKF:Extended Kalman Filter);基于通用的非线性发动机数学模型获取了发动机的非线性离散时间解析模型;基于非线性多级动态过程的最优滤波原理设计了风扇转速融合的EKF算法结构;依据此非线性离散解析模型,离线设计了EKF的卡尔曼增益系数;基于EKF合成的风扇转速信号为反馈信号开展了初步的闭环仿真,初步分析并比较了四种不同构型的转速融合算法,并对闭环风扇转速闭环控制特性进行了分析。结果表明本文提出的基于T25、T3和Ps3三参数融合的风扇转速信号替代真实的风扇传感器信号作为闭环反馈信号,闭环调节的控制性能和控制稳定性方面达到了通用指标和工程应用要求。 展开更多

关键词 涡扇发动机 扩展卡尔曼滤波器 非线性解析模型 控制颤振 算法设计 控制性能

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某涡扇发动机加速性能试验研究 被引量：2

15

作者 王玲玲 《工程与试验》 2014年第1期29-31,58,共4页

为了更好地研究某发动机加速性能,对发动机相关截面参数进行加改装,然后通过飞行试验,确定发动机稳定工作线。通过对加速过程发动机参数与稳态发动机参数的对比分析,研究发动机的加速性能,得到发动机加速过程存在的可改进空间,从而为后... 为了更好地研究某发动机加速性能,对发动机相关截面参数进行加改装,然后通过飞行试验,确定发动机稳定工作线。通过对加速过程发动机参数与稳态发动机参数的对比分析,研究发动机的加速性能,得到发动机加速过程存在的可改进空间,从而为后续发动机加速过程优化和试验提供指导。 展开更多

关键词 涡扇发动机 加速过程 试验 加速性能

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风扇／增压级非设计工况特性分析 被引量：1

16

作者 赵永辉 张宏武 聂超群 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期577-579,共3页

本文对某涡扇发动机风扇-外涵道-内涵道整体进行三维定常数值模拟,对内外涵道在设计转速下的流量特性和非设计工况下的气动性能进行了分析。得到内外涵道的稳定工作区域以及在内外涵道堵塞和近失速点的流场信息,为风扇／增压级整体结构... 本文对某涡扇发动机风扇-外涵道-内涵道整体进行三维定常数值模拟,对内外涵道在设计转速下的流量特性和非设计工况下的气动性能进行了分析。得到内外涵道的稳定工作区域以及在内外涵道堵塞和近失速点的流场信息,为风扇／增压级整体结构的性能评估和优化设计提供了一定的依据。 展开更多

关键词 风扇/增压级 涡扇发动机 数值模拟

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某型发动机空中转速突然下降故障原因分析 被引量：1

17

作者 王军 颉龙 侯玉峰 《航空维修与工程》 2015年第9期66-67,共2页

针对某型涡扇发动机空中转速突然下降故障,分析了该型发动机主燃油控制系统加速控制规律及工作原理,找到了故障原因,可为排除同类故障提供借鉴。

关键词 涡扇发动机 转速 加速控制规律

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某涡扇发动机战伤对性能影响仿真研究 被引量：1

18

作者 蔡开龙 姚武文 +1 位作者 涂明武 胡永平 《电光与控制》 北大核心 2012年第9期72-75,共4页

针对某涡扇发动机战伤对发动机性能影响,提出了某涡扇发动机战时破孔损伤对发动机推力、耗油率等性能参数影响的定量计算方法。在分析某涡扇发动机部件气动热力过程、战伤程度与发动机截面参数关系的基础上,建立了某涡扇发动机战伤对性... 针对某涡扇发动机战伤对发动机性能影响,提出了某涡扇发动机战时破孔损伤对发动机推力、耗油率等性能参数影响的定量计算方法。在分析某涡扇发动机部件气动热力过程、战伤程度与发动机截面参数关系的基础上,建立了某涡扇发动机战伤对性能影响的部件级非线性仿真模型。对某型飞机飞行包线内典型飞行状态的仿真实验结果表明,该涡扇发动机战伤模型能有效地分析发动机战伤程度对发动机性能参数的影响力,而且随着破孔损伤尺寸的增大,发动机耗油率将增大、推力将减小,损伤尺寸对性能参数的影响是一个非线性关系。 展开更多

关键词 涡扇发动机 战伤影响 仿真模型 战伤抢修

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涡扇发动机特性仿真中的Zooming技术研究 被引量：1

19

作者 陈玉春 叶纬 高本兵 《计算机仿真》 CSCD 2008年第4期13-15,29,共4页

为解决某型涡扇发动机尾喷管改型中的流量匹配问题,利用iSIGHT软件平台集成零维发动机性能仿真程序和三维混合室和尾喷管的流场计算程序,运用零维和三维相结合的数值缩放(Zooming)技术,实现了混合室和尾喷管型面以及进出口面积的自动修... 为解决某型涡扇发动机尾喷管改型中的流量匹配问题,利用iSIGHT软件平台集成零维发动机性能仿真程序和三维混合室和尾喷管的流场计算程序,运用零维和三维相结合的数值缩放(Zooming)技术,实现了混合室和尾喷管型面以及进出口面积的自动修正,解决了尾喷管和发动机在设计点与非设计点流量匹配的问题。准确的反映了混合室和尾喷管三维流动效应对流量系数、推力系数以及发动机工作点的影响。该方法可为实现涡扇发动机其它部件的Zooming技术提供有意义的参考。 展开更多

关键词 涡扇发动机 混合室 尾喷管 数值缩放技术 流量匹配

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某涡扇发动机短舱冷却系统参数变化规律与分析

20

作者 李丽 程娟 《现代机械》 2012年第6期36-39,共4页

基于某飞机上安装的涡扇发动机短舱冷却系统试飞,对不同发动机状态和飞行状态下发动机短舱冷却系统相关参数变化规律进行了总结,归纳、分析发动机短舱冷却系统影响因素,提出适合涡扇发动机短舱冷却系统的试飞方法。

关键词 涡扇发动机 短舱冷却系统 平飞 机动飞行

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