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基于Logistic混沌映射的改进麻雀算法 被引量：19
1
作者 吴丁杰 周庆兴 温立书 《高师理科学刊》 2021年第6期10-15,共6页
针对麻雀搜索算法(SSA)在迭代后期种群多样性减少,易陷入局部最优等难题,提出了一种基于Logistic混沌映射的改进麻雀算法(LCSSA).利用Logistic混沌映射初始化种群,提高了初始解的质量,增加了种群多样性,利用线性递减权重法,降低了群体... 针对麻雀搜索算法(SSA)在迭代后期种群多样性减少,易陷入局部最优等难题,提出了一种基于Logistic混沌映射的改进麻雀算法(LCSSA).利用Logistic混沌映射初始化种群,提高了初始解的质量,增加了种群多样性,利用线性递减权重法,降低了群体智能算法容易早熟的风险,避免算法后期容易在全局最优解附近发生振荡现象.依据8个基准函数对改进后算法与改进前算法进行性能对比测试.测试结果表明,LCSSA相较于SSA具有更快的迭代收敛速度、更高寻优精度且兼顾更好的稳定性. 展开更多
关键词 麻雀搜索算法 LOGISTIC混沌映射 全局最优
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基于三维实体建模的刷式密封传热机理数值研究 被引量：19
2
作者 孙丹 李国勤 +3 位作者 艾延廷 刘永泉 战鹏 信琦 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1633-1643,共11页
建立了基于三维实体建模的刷式密封传热特性求解模型,在验证数值模型准确性的基础上,分析了刷式密封流场与温度场分布特性,研究了压比、转速、干涉量和热流密度对刷丝最高温度的影响,揭示了刷式密封的传热机理。结果表明:高温区主要集... 建立了基于三维实体建模的刷式密封传热特性求解模型,在验证数值模型准确性的基础上,分析了刷式密封流场与温度场分布特性,研究了压比、转速、干涉量和热流密度对刷丝最高温度的影响,揭示了刷式密封的传热机理。结果表明:高温区主要集中在末排刷丝与转子面接触位置,刷丝的最高温度随着压比、转速、干涉量和热流密度增加而增大,其中干涉量对刷丝最高温度的影响最为明显。当干涉量从0.1mm增至0.7mm时,刷丝的最高温度上升1.61倍;刷式密封热量的主要来源为刷丝与转子表面摩擦产生的热量,其传热形式包括导热和对流换热,摩擦热量通过导热形式进入刷丝和转子,当刷丝与转子之间的接触力增加时,摩擦热量增大,刷丝的最高温度升高,摩擦热量通过对流换热形式在流体和固体之间进行传递,热量散失主要形式为泄漏气流带走部分热量。 展开更多
关键词 刷式密封 三维实体建模 温度分布 摩擦热量 传热机理
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基于WPD-KVI-Hilbert变换相结合的滚动轴承早期故障特征精准识别 被引量：14
3
作者 栾孝驰 沙云东 +4 位作者 柳贡民 徐石 赵宇 赵奉同 朱林 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期356-367,共12页
为了能够有效地从轴承早期故障激励的高频振动信号中提取出故障特征信息,基于最优小波包基选取方法和峭度值最大筛选原则,提出了一种改进的小波包分解(WPD)、峭度值指标(KVI)与Hilbert变换相结合的滚动轴承早期故障特征识别方法。计算... 为了能够有效地从轴承早期故障激励的高频振动信号中提取出故障特征信息,基于最优小波包基选取方法和峭度值最大筛选原则,提出了一种改进的小波包分解(WPD)、峭度值指标(KVI)与Hilbert变换相结合的滚动轴承早期故障特征识别方法。计算选取最优小波包基,确定分解层数;采用WPD方法对轴承故障振动信号进行分解,获得若干个Node分量;基于峭度值指标最大原则筛选出有效的Node分量进行信号重构;对重构信号进行包络解调分析,提取出故障特征频率对轴承故障进行诊断。采用建立的方法对凯斯西储大学滚珠轴承外圈、内圈故障实验数据和自行开展的滚棒轴承外圈、滚动体故障实验数据进行了分析与诊断。研究结果表明:该方法能够有效提高故障信号高频分辨率、保留周期性冲击成分,并能准确有效提取出滚珠和滚棒轴承故障特征频率的1~7倍频及其与轴转频调制的系列边频带频率,实现对滚动轴承故障特征的精准识别与故障诊断。 展开更多
关键词 最优小波包基 峭度值 滚珠轴承 滚棒轴承 早期故障诊断
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航空发动机高速锥齿轮瞬态动力学分析与试验研究 被引量：12
4
作者 栾孝驰 沙云东 +3 位作者 郭小鹏 廖宇楠 赵奉同 刘欣 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2806-2815,共10页
针对航空发动机中央传动锥齿轮由行波共振引起的掉块故障,采用瞬态接触动力学分析方法与试验验证相结合的手段,对行波共振发生时从动锥齿轮的共振特性和应力分布开展研究。基于声测法开展了航空发动机中央传动锥齿轮行波共振试验,研究... 针对航空发动机中央传动锥齿轮由行波共振引起的掉块故障,采用瞬态接触动力学分析方法与试验验证相结合的手段,对行波共振发生时从动锥齿轮的共振特性和应力分布开展研究。基于声测法开展了航空发动机中央传动锥齿轮行波共振试验,研究中央传动锥齿轮行波共振特性,获取了从动锥齿轮行波共振动频、危险转速以及破坏断裂特征。仿真计算结果与试验结果对比分析表明:试验中出现三节径共振皆是前行波共振,四节径共振是后行波共振;三节径共振危险转速范围为74.2%~76.2%,四节径共振危险转速范围为102.8%~104.2%。数值仿真与试验测试中结构静频值具有一致性,三节径误差小于2%,四节径误差小于5%,验证了仿真计算模型的准确性。仿真计算四节径行波共振时从动锥齿轮齿根处和辐板应力集中,应力分布形式与齿轮故障复现试验断裂形式基本一致,辐板正面应力值大小与试验结果基本吻合,误差在0.5%~9.5%,满足工程级应力预测要求,验证了瞬态接触动力学分析方法对齿轮行波共振应力预测的有效性。试验表明该齿轮结构是否存在初始缺陷是发生齿轮断裂故障的重要因素之一。 展开更多
关键词 航空发动机 中央传动锥齿轮 行波共振 断裂故障 声测法 动力学分析
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基于ALE流固耦合方法的刷式密封刷丝接触变形特性理论与试验研究 被引量：12
5
作者 孙丹 杜宸宇 +2 位作者 刘永泉 战鹏 信琦 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期170-180,共11页
刷式密封刷丝接触变形引起的泄漏损失、刷丝断裂等问题较为突出,现有刷式密封流固耦合方法存在因刷丝接触引起网格畸变而难以计算的问题。提出基于ALE(Arbitrary Lagrange-Euler)流固耦合方法建立刷式密封刷丝接触变形特性三维瞬态求解... 刷式密封刷丝接触变形引起的泄漏损失、刷丝断裂等问题较为突出,现有刷式密封流固耦合方法存在因刷丝接触引起网格畸变而难以计算的问题。提出基于ALE(Arbitrary Lagrange-Euler)流固耦合方法建立刷式密封刷丝接触变形特性三维瞬态求解模型,设计搭建刷式密封刷丝接触变形观测试验装置,设计加工基本型和有/无压力腔低滞后型共三种刷式密封试验件,在理论计算与试验测试结果相互对比验证的基础上,系统研究压比和刷式密封结构对刷丝接触变形和接触应力的影响,基于接触摩擦力量化分析比较三种刷式密封的滞后效应。研究结果表明,ALE流固耦合方法解决了传统刷式密封数值方法难以计算的问题,可准确计算刷式密封的流场特性与刷丝接触变形特性;在所研究工况下,无压力腔低滞后型刷式密封泄漏量和刷丝轴向变形量最大,其刷丝固定端接触应力也最大,基本型刷式密封泄漏量和刷丝轴向变形量最小但产生的滞后效应最强,有压力腔低滞后型刷式密封可以减弱刷丝变形和滞后效应,但末排刷丝与后挡板的接触应力最大,该位置易发生因应力集中而导致刷丝断裂。 展开更多
关键词 刷式密封 ALE流固耦合方法 接触变形特性 接触摩擦力
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基于多参数信息融合筛选的滚动轴承振动信号特征提取与表征方法 被引量：10
6
作者 沙云东 赵宇 +4 位作者 栾孝驰 郭小鹏 葛向东 李壮 徐石 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期234-244,共11页
针对航空发动机机械系统滚动轴承故障诊断难的问题,提出一种基于多参数信息融合筛选的滚动轴承故障诊断方法。该方法采用小波包分解(WPD)强干扰环境复杂传递路径下测得的滚动轴承振动信号,得到若干个节点分量,以偏度值(Skew)、峭度值(Ku... 针对航空发动机机械系统滚动轴承故障诊断难的问题,提出一种基于多参数信息融合筛选的滚动轴承故障诊断方法。该方法采用小波包分解(WPD)强干扰环境复杂传递路径下测得的滚动轴承振动信号,得到若干个节点分量,以偏度值(Skew)、峭度值(Kurt)和排列熵(PE)多参数融合作为筛选指数(λ)对各节点分量进行筛选及重构,并进行包络解调识别故障特征信息。基于滚动轴承实验台测试数据及航空发动机中介轴承模拟试验台所测数据开展了振动信号提取与表征方法有效性的综合验证,并对某型航空发动机进行故障识别。结果表明:该方法可有效识别简单及复杂传递路径下滚动轴承故障特征,可作为航空发动机主轴轴承特征信息提取及故障诊断的有效方法之一。 展开更多
关键词 航空发动机 滚动轴承 小波包分析 参数融合 故障诊断
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基于GWO-NLM与CEEMDAN的滚动轴承故障诊断方法 被引量：10
7
作者 栾孝驰 徐石 +4 位作者 沙云东 柳贡民 唐金宇 张席 李壮 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1185-1197,共13页
针对滚动轴承故障振动信号受背景噪声干扰大、故障特征不易提取的问题,提出了基于灰狼算法(GWO)优化的非局部均值去噪(NLM)和完全自适应噪声集合经验模态分解(CEEMDAN)相结合的轴承故障诊断方法。先将CEEMDAN和相关系数-能量比-峭度准... 针对滚动轴承故障振动信号受背景噪声干扰大、故障特征不易提取的问题,提出了基于灰狼算法(GWO)优化的非局部均值去噪(NLM)和完全自适应噪声集合经验模态分解(CEEMDAN)相结合的轴承故障诊断方法。先将CEEMDAN和相关系数-能量比-峭度准则作为预处理手段,并进行信号重构;然后使用灰狼算法对NLM的参数进行优化,利用最优参数对重构信号进行降噪,将降噪后的信号通过SG(SavitzkyGolay)滤波进行二次降噪,得到最终去噪信号,对最终信号进行包络分析得到诊断结果。GWO-NLM去噪、CEEMDAN和包络分析的混合特征提取技术,由仿真信号可知去噪后的信噪比提高了9.31 dB,由实验信号可知能清晰地提取轴承的故障特征频率及倍频、转频以及故障特征频率与转频的系列调制频率。 展开更多
关键词 完全自适应噪声集合经验模态分解(CEEMDAN) 非局部均值去噪(NLM) 包络谱分析 灰狼算法 特征提取 故障诊断
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理论力学课程“五位一体”思政教育模式探索 被引量：10
8
作者 祁武超 田素梅 《高教学刊》 2022年第23期168-172,共5页
在理论力学课程中提出了“五位一体”的思政教育模式,包括知识体系的更新、教师素养的提升、学生自信的增强、考核方式的改革和协同育人氛围的营造等五个方面。首先,在传统教学内容上重构知识体系,提出理论力学教学应包含“道”“思”... 在理论力学课程中提出了“五位一体”的思政教育模式,包括知识体系的更新、教师素养的提升、学生自信的增强、考核方式的改革和协同育人氛围的营造等五个方面。首先,在传统教学内容上重构知识体系,提出理论力学教学应包含“道”“思”“政”三个方面内容。其次,充分发挥任课教师在理论力学思政教育中的引领作用,弄懂弄通思政教育的实施过程。第三,认识到学生才是受教育的主体,课程思政教育不应脱离学生的心理和思维而存在,要给予恰当地引导。第四,尝试把理论力学思政教育内容融入到考核过程中,延伸课堂,引导学生思考和探索。最后,将理论力学课程思政教育与思政课程和其他课程的思政教育协同开展,共同营造良好的思政氛围。实践表明,理论力学“五位一体”的课程思政教育模式可实现知识传授与价值观引领相结合,易于为学生群体接受。 展开更多
关键词 理论力学 课程思政 五位一体 协同育人
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篦齿封严风阻温升特性研究 被引量：9
9
作者 孙丹 卢江 +2 位作者 刘永泉 战鹏 信琦 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期65-74,共10页
篦齿封严风阻温升效应引起的热负荷对航空发动机涡轮叶片冷气系统有着重要的影响。采用理论分析、数值计算与实验相结合的方法系统地研究了篦齿封严的风阻温升特性。首先,对篦齿封严风阻温升特性进行了理论分析,设计搭建了篦齿封严风阻... 篦齿封严风阻温升效应引起的热负荷对航空发动机涡轮叶片冷气系统有着重要的影响。采用理论分析、数值计算与实验相结合的方法系统地研究了篦齿封严的风阻温升特性。首先,对篦齿封严风阻温升特性进行了理论分析,设计搭建了篦齿封严风阻温升特性实验台,建立了基于RNG(Re-Normalization Group)k-ε湍流方程的篦齿封严风阻温升数值求解模型。然后,研究了篦齿封严流场特性、泄漏特性和风阻温升特性,并将理论计算、数值仿真与实验测试结果相互对比分析,研究了压比、转速等因素对篦齿封严风阻温升特性的影响规律,揭示了篦齿封严的风阻温升效应产生的机理。结果表明:高低齿篦齿封严结构减弱了篦齿封严的透气效应,增强了篦齿封严的动能耗散,有利于降低篦齿封严的泄漏量;在所研究的工况下,转速低于2 000r/min时,风阻温升效应较小,转速在2 000~6 000r/min时,风阻温升随转速的升高而增大,温升值最高可达12.87K;压比的增大会加强气流的对流换热,转速为6 000r/min时,压比从1.1增加到1.3,温升值下降了7K左右;风阻温升产生的主要原因是流经封严间隙的黏性气流与高速旋转的转子相互摩擦产生热量,气流吸收这部分摩擦热导致温度升高,转子转速越高,风阻温升效应越强。所研究的篦齿封严风阻温升特性为航空发动机内通道气流热负荷分析提供了理论依据。 展开更多
关键词 航空发动机 篦齿封严 风阻温升 泄漏特性 对流换热
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基于ALE流固耦合方法的刷式密封泄漏特性理论与实验研究 被引量：9
10
作者 李国勤 孙丹 +2 位作者 刘永泉 战鹏 信琦 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1850-1860,共11页
现有刷式密封流固耦合求解模型因刷丝变形接触导致网格畸变而难以计算。本文提出了基于ALE(Arbitrary Lagrange-Euler)流固耦合方法考虑刷丝变形接触的三维瞬态双向流固耦合求解模型,设计搭建了刷式密封泄漏特性和可观测刷丝运动轨迹的... 现有刷式密封流固耦合求解模型因刷丝变形接触导致网格畸变而难以计算。本文提出了基于ALE(Arbitrary Lagrange-Euler)流固耦合方法考虑刷丝变形接触的三维瞬态双向流固耦合求解模型,设计搭建了刷式密封泄漏特性和可观测刷丝运动轨迹的实验装置。实验研究了刷式密封刷丝运动状态对泄漏特性的影响,不同压比条件下的泄漏特性变化规律,在验证刷式密封流固耦合求解模型准确性基础上,数值分析了不同时刻刷式密封速度分布与刷丝运动状态,并研究了不同结构参数对泄漏特性的影响规律。研究结果表明:基于ALE流固耦合方法解决了传统刷式密封求解模型因刷丝变形接触导致网格畸变而难以计算的问题,可准确计算刷式密封流场特性和力学特性;刷式密封刷丝吹下效应会降低泄漏量,刷丝颤振现象主要发生在气流入口处的前排刷丝域,会引起泄漏量增大,在气流力作用下,刷丝束轴向厚度变小,有利于减小泄漏量;在本文研究条件下,刷丝固定端与自由端的中间部位最先发生变形,随着时间的变化,气流速度逐渐趋于稳定,最大速度出现在末排刷丝与后挡板接触位置,刷丝自由端变形最大;刷式密封泄漏量随径向密封间隙的增大而增大,与径向密封间隙0mm时相比,径向密封间隙0.2mm时泄漏量增加了51.6%~62.8%。随着刷丝排数的增大,泄漏量逐渐减小,当刷丝排数大于25排时,其对泄漏量影响较小。随着刷丝间隙、刷丝与后挡板之间的轴向间隙、后挡板保护高度的增大,泄漏量先逐渐增大后趋于平缓。 展开更多
关键词 刷式密封 ALE流固耦合 泄漏特性 刷丝运动状态 变形接触
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基于环形板理论的机匣安装边密封特性分析方法研究 被引量：10
11
作者 艾延廷 李传喜 +1 位作者 田晶 王志 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期431-439,共9页
针对现代航空发动机机匣安装边密封设计与泄漏评估问题,本文开展了不同安装边结构参数及机匣所受载荷对安装边密封特性影响的研究。根据环形板理论,推导并建立了轴向力、内部气体压力等载荷与安装边形变的关系,据此研究了安装边厚度、... 针对现代航空发动机机匣安装边密封设计与泄漏评估问题,本文开展了不同安装边结构参数及机匣所受载荷对安装边密封特性影响的研究。根据环形板理论,推导并建立了轴向力、内部气体压力等载荷与安装边形变的关系,据此研究了安装边厚度、高度及螺栓预紧力等对安装边密封性能的影响规律。本文得出安装边根部轴向位移理论解与有限元计算结果相对误差为-2.71%,分离距离与有限元计算结果相对误差为-1.21%,具有很好的工程精度,为航空发动机机匣安装边密封特性分析与泄漏评估提供了一种有效方法。 展开更多
关键词 航空发动机 机匣 安装边 密封特性 环形板理论 分析方法
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气体燃料燃气轮机低排放燃烧室技术发展现状及水平 被引量：10
12
作者 刘爱虢 《沈阳航空航天大学学报》 2018年第4期1-28,共28页
为了从科学和技术的角度展望地面用燃气轮机低排放燃烧室技术的发展方向,对使用气体燃料的地面用燃气轮机的低排放燃烧技术进行了介绍。首先介绍了工业用主要气体燃料的种类、来源及特点,其次简要论述了燃气轮机燃烧室中污染物的产生机... 为了从科学和技术的角度展望地面用燃气轮机低排放燃烧室技术的发展方向,对使用气体燃料的地面用燃气轮机的低排放燃烧技术进行了介绍。首先介绍了工业用主要气体燃料的种类、来源及特点,其次简要论述了燃气轮机燃烧室中污染物的产生机理及抑制方法,最后,介绍了湿化燃烧技术、干式低排放燃烧技术和催化燃烧技术等3类用于地面燃气轮机燃烧室的先进低排放燃烧技术,并详细论述了这3类燃烧技术的作用原理及应用进展,可为国内燃气轮机低污染燃烧室的设计与研制提供技术参考。 展开更多
关键词 气体燃料 燃气轮机 燃烧室 低排放 地面用燃气轮机
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180°螺旋式Savonius风力机气动特性试验研究 被引量：8
13
作者 朱建勇 刘沛清 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期155-161,共7页
为了揭示雷诺数对S型风力机气动特性的影响规律以及常规S型风力机与180°螺旋式S型风力机气动特性的差异,采用理论分析和风洞试验手段开展研究。基于不同雷诺数下二维凹、凸面阻力系数气动数据,理论分析得出,当雷诺数超过104时,S型... 为了揭示雷诺数对S型风力机气动特性的影响规律以及常规S型风力机与180°螺旋式S型风力机气动特性的差异,采用理论分析和风洞试验手段开展研究。基于不同雷诺数下二维凹、凸面阻力系数气动数据,理论分析得出,当雷诺数超过104时,S型风力机的气动特性受雷诺数的影响较小。通过总结结构级数对S型风力机的影响规律,推测出螺旋式S型风力机的最大风能利用系数低于常规S型风力机。对旋转直径360mm、高度800mm和偏心距100mm气动外形尺寸相同的常规和180°螺旋式S型风力机,在雷诺数1.26×10^5~2.21×10^5开展风洞试验验证理论分析的结论。此外,针对螺旋式S型风力机,还开展气动外形参数和在风力机端部施加端板流动控制的试验,试验结果得出较大的长宽比和端板流动控制均能明显提高风力机的风能利用系数和拓宽较大风能利用系数对应的尖速比范围。 展开更多
关键词 风能 螺旋式S型风力机 雷诺数 气动特性 流动控制 风洞试验
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刷式密封吹下效应诱发机理流固耦合数值研究 被引量：7
14
作者 杜宸宇 孙丹 +2 位作者 刘永泉 战鹏 信琦 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期310-319,共10页
分析了刷式密封吹下效应理论模型,建立基于arbitrary Lagrange-Euler(ALE)流固耦合方法的刷式密封吹下效应三维瞬态数值模型,在验证数值模型准确性的基础上,分别研究了刷丝轴向、径向和截面变形特性,量化分析了刷丝径向吹下量,揭示了刷... 分析了刷式密封吹下效应理论模型,建立基于arbitrary Lagrange-Euler(ALE)流固耦合方法的刷式密封吹下效应三维瞬态数值模型,在验证数值模型准确性的基础上,分别研究了刷丝轴向、径向和截面变形特性,量化分析了刷丝径向吹下量,揭示了刷式密封吹下效应诱发机理。研究表明:刷式密封吹下效应会减小刷丝径向间隙,考虑吹下效应可以更加准确地计算泄漏量。刷式密封吹下效应是伴随刷丝扰动的非定常变形形式,刷丝自由端相比于后挡板径向中部和末端的刷丝截面,其吹下效应和刷丝扰动均较强。随着进出口压比的增加,刷式密封刷丝在具有更大径向吹下量的同时也伴随着更强的刷丝扰动,在研究工况下,2、3和4进出口压比下的刷丝束中部刷丝最大径向吹下量分别为0.004、0.010 mm和0.019 mm。刷丝具有一定的周向倾角和刷丝束区域的径向压力梯度是诱发刷式密封吹下效应的初始条件,且刷丝间的法向正压力和切向摩擦力会进一步影响吹下效应。增大刷丝周向倾角可以减弱刷式密封吹下效应。 展开更多
关键词 刷式密封 吹下效应 诱发机理 arbitrary Lagrange-Euler(ALE)方法 流固耦合
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基于小波包变换与CEEMDAN的滚动轴承故障诊断方法 被引量：5
15
作者 栾孝驰 李彦徵 +1 位作者 徐石 沙云东 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期154-168,共15页
针对滚动轴承诊断受环境噪声影响,特征频率难以提取的问题,提出了一种基于小波包变换与完全自适应噪声集合经验模态分解(CEEMDAN)的滚动轴承故障诊断方法。通过CEEMDAN将传感器收集到的原始振动信号进行分解并依据峭度值-相关系数(K-C)... 针对滚动轴承诊断受环境噪声影响,特征频率难以提取的问题,提出了一种基于小波包变换与完全自适应噪声集合经验模态分解(CEEMDAN)的滚动轴承故障诊断方法。通过CEEMDAN将传感器收集到的原始振动信号进行分解并依据峭度值-相关系数(K-C)筛选准则划分高噪信号和低噪信号。利用小波包变换分解高噪信号后选取合适分量重构实现环境噪声的滤除并与低噪信号进行整合产生新的振动信号进行包络解调,提取实际故障特征频率实现滚动轴承的故障诊断。经对比试验,所提出的方法清晰地提取出滚动轴承的转频、故障特征频率及其倍频和调制频率,由仿真信号计算可知降噪后的信号信噪比提高了7.61 dB,有效优化了对噪声滤除的效果。 展开更多
关键词 完全自适应噪声集合经验模态分解(CEEMDAN) 峭度值-相关系数筛选准则 小波包变换 包络解调 特征频率 故障诊断
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刷式密封刷丝变形与振动特性实验 被引量：7
16
作者 孙丹 杜宸宇 +2 位作者 刘永泉 战鹏 信琦 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期63-73,共11页
刷式密封刷丝运动变形引起的泄漏损失、刷丝断裂等问题较为突出。本文分析刷式密封刷丝运动变形理论模型,设计搭建刷式密封刷丝变形与振动特性观测实验装置,设计加工了3种周向倾角的低滞后型刷式密封实验件,实验观测并研究刷式密封刷丝... 刷式密封刷丝运动变形引起的泄漏损失、刷丝断裂等问题较为突出。本文分析刷式密封刷丝运动变形理论模型,设计搭建刷式密封刷丝变形与振动特性观测实验装置,设计加工了3种周向倾角的低滞后型刷式密封实验件,实验观测并研究刷式密封刷丝轴向变形特性,刷丝吹下效应、刷丝分层和刷丝振动特性,揭示刷式密封刷丝运动状态。研究结果表明,在进出口压比1.5~4工况下,刷式密封刷丝自由端轴向变形量随着压比的增大而近似线性增加,周向倾角对刷丝轴向变形影响不大。刷式密封前排刷丝吹下效应明显强于后排刷丝,随着周向倾角的增大,刷式密封刷丝吹下效应逐渐减弱,在本文研究工况下,周向倾角为50°、55°和60°的刷式密封刷丝最大吹下量分别为0.60、0.45和0.34mm。刷式密封刷丝产生分层现象的主要原因是在气流力的作用下,刷丝束轴向产生变形,刷丝束自由端在不相等的转子表面轴向摩擦力作用下,刷丝束进一步产生不同步的变形量,导致刷丝束出现间隙进而形成刷丝分层现象。刷丝振动主要发生在刷丝密度相对松散的区域,且随着压比的增大而增强,刷丝自由端位移随时间呈振荡变化,其在轴向的振幅大于周向的振幅。 展开更多
关键词 刷式密封 刷丝变形特性 吹下效应 分层 振动特性
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多级刷式密封级间压降分配影响因素数值与实验研究 被引量：7
17
作者 赵欢 焦忠泽 +3 位作者 孙丹 刘永泉 战鹏 信琦 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期74-86,共13页
多级刷式密封级间压降分配直接影响刷式密封的封严特性和使用寿命,现有多级刷式密封结构存在各级压降不均衡导致密封提前失效的问题。本文建立多级刷式密封三维实体流固耦合求解模型,设计搭建多级刷式密封实验装置,在数值计算与实验测... 多级刷式密封级间压降分配直接影响刷式密封的封严特性和使用寿命,现有多级刷式密封结构存在各级压降不均衡导致密封提前失效的问题。本文建立多级刷式密封三维实体流固耦合求解模型,设计搭建多级刷式密封实验装置,在数值计算与实验测试结果相互验证的基础上,研究了工况参数与结构参数对多级刷式密封级间压降分配的影响规律,揭示了多级刷式密封级间压降不均衡性的产生机理。研究结果表明:在本文研究工况下,相同结构的两级刷式密封各级压降占比分别为32%~35%和65%~68%,三级刷式密封各级压降占比分别为21%~27%、27%~32%、41%~52%,多级刷式密封各级承担压降逐级增大,进出口压比对级间压降分配影响不大;增大刷丝束与转子表面间径向间隙、刷丝之间间隙以及后挡板高度均可改善各级压降分配,同时也会增加泄漏量;影响多级刷式密封级间压降均衡性的主要原因是逐级不均匀增大的体积流量,各级压降随体积流量逐级不均匀的增加而增大;增大下游级流道截面积可有效降低体积流量,平衡多级刷式密封各级压降。本文研究结果为多级刷式密封结构设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 多级刷式密封 级间压降分配 三维实体建模 流固耦合 级间压降不均衡
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热流环境下薄壁结构随机振动响应计算与疲劳分析 被引量：8
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作者 沙云东 艾思泽 +2 位作者 张家铭 姜卓群 赵奉同 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1402-1412,共11页
针对高速热流环境下薄壁结构随机振动应力响应变化规律与疲劳失效问题,进行了数值仿真计算与高温随机振动试验。通过对比仿真计算结果与试验结果发现模态误差小于2.8%,应力响应误差小于4%。结构疲劳失效时间误差小于3430 s,验证了此仿... 针对高速热流环境下薄壁结构随机振动应力响应变化规律与疲劳失效问题,进行了数值仿真计算与高温随机振动试验。通过对比仿真计算结果与试验结果发现模态误差小于2.8%,应力响应误差小于4%。结构疲劳失效时间误差小于3430 s,验证了此仿真方法的可用性与准确性。使用该数值仿真方法,基于耦合的FEM/BEM(有限元/边界元)理论,通过Fluent软件模拟高速热流环境,实现了高速热流环境下薄壁结构随机振动应力响应的计算。获取了薄壁结构在不同振动量级与热流环境影响下动力学响应与疲劳失效时间。分析不同环境温度各流速下结构热随机振动应力响应及疲劳失效时间变化规律,并阐述造成这种变化的原因。完成的工作可对高速热流环境下薄壁结构热随机振动疲劳失效时间预估提供参考依据。 展开更多
关键词 热流环境 薄壁结构 随机振动 疲劳失效 试验验证
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燃油温度对离心式喷嘴雾化性能影响 被引量：8
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作者 刘爱虢 王栋 +2 位作者 于浩洋 刘凯 陈雷 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1793-1800,共8页
以离心式压力雾化喷嘴为研究对象,对不同压力下燃油温度对航空煤油雾化特性的影响进行了实验测试和数值模拟研究,获得了燃油在喷嘴内的流动特性及温度、压力对燃油雾化特性参数的影响规律。实验研究了燃油温度变化范围在-20℃至50℃的... 以离心式压力雾化喷嘴为研究对象,对不同压力下燃油温度对航空煤油雾化特性的影响进行了实验测试和数值模拟研究,获得了燃油在喷嘴内的流动特性及温度、压力对燃油雾化特性参数的影响规律。实验研究了燃油温度变化范围在-20℃至50℃的雾化特性,数值模拟对燃油温度在-50℃至50℃范围内喷嘴内燃油的流动特性及燃油的雾化特性进行了数值模拟。结果表明:燃油压力对雾化特性影响不大;在所研究的温度范围内,温度增加会导致雾化角增大、索太尔平均直径(SMD)减小、周向分布不均匀性增大,在-20℃升至50℃时SMD由45μm降低到30μm;油膜厚度会随燃油温度的降低而增厚,有利于提高燃油周向分布均匀性,但会导致雾化液滴直径增大。 展开更多
关键词 离心式喷嘴 雾化特性 喷注压力 燃油温度 航空煤油
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基于灰狼算法优化极限学习机的中介轴承故障诊断方法 被引量：4
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作者 栾孝驰 张席 +1 位作者 沙云东 徐石 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期190-200,共11页
针对中介轴承故障振动信号具有传递路径复杂、强背景噪声干扰等特点,其故障特征不易提取的问题,提出基于自适应噪声完全经验模态分解(CEEMDAN)与灰狼算法(GWO)优化的极限学习机(ELM)相结合的中介轴承故障诊断方法。利用CEEMDAN和相关系... 针对中介轴承故障振动信号具有传递路径复杂、强背景噪声干扰等特点,其故障特征不易提取的问题,提出基于自适应噪声完全经验模态分解(CEEMDAN)与灰狼算法(GWO)优化的极限学习机(ELM)相结合的中介轴承故障诊断方法。利用CEEMDAN和相关系数-能量比-峭度准则(CEKC)对振动信号进行分解、筛选、重构;再提取重构信号的时域和频域特征构成特征矩阵;然后以平均错误率作为GWO的适应度值,对ELM的输入层与隐含层的权值和隐含层阈值进行优化后重新构建ELM;最后将特征矩阵输入ELM得到故障诊断结果。应用于中介轴承故障诊断中,ELM在GWO优化后故障诊断正确率有明显提升,其中45°方向传感器数据正确率由93.33%提升到99.17%。结果表明:该方法能够有效诊断中介轴承故障类型,表现出了较强的泛化能力。 展开更多
关键词 中介轴承 模态分解 极限学习机 灰狼算法 故障诊断
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