航空发动机单部件视情维修优化决策

基于航空发动机视情维修特点,对影响航空发动机部件维修的两个主要决策变量预防性维修阈值和检查间隔期进行分析。在分析某航空公司实际运行数据的基础上,以期望维修费用率最低为目标函数建立针对预防性维修阈值和检查间隔期的优化决策模型。通过用检查问隔期的幂函数表示Weibull分布的尺度参数的方法,实现在同一模型中同时对两个决策变量作综合优化决策。最后以CFM56发动机的HPT叶片为实例作了应用分析。结果表明,所建优化模型在保证发动机安全运行的前提下,使期望维修费用率最低。     

浅谈航空发动机维修

航空发动机作为一个十分复杂的大型系统,其不仅技术密集,内部结构复杂,在拆装、维护上也十分困难且需要花费十分昂贵的拆装与维修费用。也正因如此,在航空发动机的维修上,选择适合的维修方法,去提高维修效率,提升维修水平则尤为重要。该文笔者即对当前航空发动机维修上存在的问题进行粗浅地探讨,提出在航空发动机维修上的几点个人建议,以供参考。     

叶片轴截面曲线拟合方法

涡轮叶片作为飞机发动机的关键零部件,涡轮叶片和发动机高温区的零部件寿命往往是制约现代高性能航空器寿命周转的决定性因素。航空发动机零部件修复可谓是高投入、高附加值、高层次政策下的高技术产业,是一项军民通用技术。其巨大的经济利益吸引了许多国家和地区纷纷涉足此领域。逆向工程是一种高效率、低成本的新型设计方式。该文基于逆向工程技术,通过对点云数据进行测量,并对点云数据进行预处理,进而将曲面重构等技术对涡轮叶片的轴截面特性进行分析以及叶型进行拟合,为飞机发动机叶片的逆向重构提供了前提。这为航空发动机涡轮叶片损耗的有效降低和高效维修奠定了基础,具有一定的理论价值和实际意义。     

基于模态分析的航空发动机压气机工作叶片结构裂纹检测

压气机工作叶片是航空发动机的重要部件之一,但是叶片工作环境恶劣,常常产生裂纹,降低了发动机性能。论文以ANSYS9.0软件对无裂纹的、存在不同位置和程度裂纹的压气机工作叶片建模。采用模态分析方法,计算不同模型的振动模态参数,如固有频率和振型,分析模态参数的变化,检测各种压气机工作叶片裂纹位置和程度。这种结构裂纹的检测方法易于工程人员快速地获得压气机工作叶片的工作状态,及时进行维修或者更换,提高处于恶劣工作环境下的压气机工作叶片的可靠性和安全性。     

基于UG的曲面数控加工研究

航空发动机是飞机的＂心脏＂,是飞机基本性能的决定因素之一。叶片的型面由复杂的三维弯扭曲面组成,传统的制造方法无法满足叶片的精度要求。这些问题理重制约了高性能航空发动机的发展。本文基于UG软件的相关控件,对航空发动机叶片的复杂曲面的数控加工进行了研究。     

航空发动机复合材料叶片先进制造技术研究进展

大规模采用复合材料叶片是目前航空工业实现航空发动机更高涵道比和减重的最有效途径。以复合材料航空发动机叶片的制造技术研究进展为主题，介绍了现阶段树脂基、金属基和陶瓷基复合材料航空发动机叶片的主流加工工艺；重点讨论了关键制造技术的发展现状和应用情况，包括树脂基复材叶片的预浸料/模压成型工艺和三维编织结/增强树脂传递模塑成型工艺、金属基复材叶片的模压成型、加压浇铸工艺和超塑成形/扩散连接工艺以及陶瓷基复合材料叶片的熔体渗透工艺；探讨了航空发动机复合材料叶片的发展趋势，并提出未来复合材料叶片关键制造技术的研究方向。     

航空发动机叶片加工工艺探讨

在我国航空装备生产过程中,航空发动机作为一项非常重要的零部件,生产加工质量非常关键。通常意义上来讲,航空发动机中的叶片部件是薄壁并且容易变形的部件,因此在加工的过程中,如何保障不变形并且保障加工质量是一个非常重要的问题。本文主要针对航空发动机的叶片在加工过程中的加工工艺进行详细的阐述,通过本文的阐述能够对提升发动机叶片的加工工艺有一定的帮助。     

陶瓷型芯在航空发动机叶片生产中的应用与发展

使用陶瓷型芯是形成航空发动机叶片复杂内腔的唯一手段,结合航空发动机高效气冷叶片叶片的发展,介绍了目前叶片生产中使用的石英玻璃基、氧化铝基、氧化镁基及纳米复合陶瓷4种陶瓷型芯材料制备工艺与性能特点, 并对陶瓷型芯技术发展的主要问题进行了讨论.     

基于状态的航空发动机维修成本组合预测

针对发动机送修成本预估问题,在分析民用航空发动机基本维修工作的基础上,提出影响发动机维修成本的组成要素.结合航空发动机的送修特点和航空公司的实际需求,采用灰色理论,建立基于状态的发动机维修成本单一预估模型.在单一预估模型的基础上,运用统计粗集理论属性重要性判定方法,建立发动机维修成本组合预测模型.应用分析表明,组合模型较之单一预测模型在拟合和预测精度上都有明显提高,为航空公司合理制定维修计划和维修资金管理提供理论基础.     

某型发动机叶片内腔流量检测装置开发

发动机叶片的性能决定了航空发动机质量的重要因数之一.为了适应发动机高温、高压、高转速的工作环境,很多发动机叶片采用空心结构设计.空心结构设计的叶片在发动机大修过程中需对内腔进行流量检测,通过检测来确定叶片是否能够继续工作.发动机叶片内腔流量检测装置是为某型号航空发动机大修过程中三种不同规格叶片的检测而设计开发的装置.检测装置的设计主要基于液压控制技术,采用双电机控制,检测范围大、精度高.检测装置能够与使用单位的MES系统相连接,相关工作人员可以根据测量结果直接进行发动机装配的串台与配台.以上优点使该设计达到了缩短了生产周期,节省人力,减轻工人的劳动强度,提高劳动生产率的目的,是一种可以使用户获得良好的经济效益的设计产品.     

导向叶片盆、背封严槽测量的设计研究

某叶片焊接组合件是航空发动机零件中最复杂的零件之一,同时也是航空发动机中的关键重要零件。在航空发动机零件生产中,必须实行严格的质量控制。叶片焊接组合件封严槽加工和检测是新机科研零件有待解决的技术瓶颈,它的几何形状复杂,加工和检测非常困难。一般采用电加工,但是必须先划线。那么,这种叶片焊接组合件的划线和检测专用工装的设计难度大。现在某重点型号导向叶片焊接组合件属于小批生产研制任务,必须使用专用工装加工和检测,因此,解决叶片焊接组合件封严槽型面加工和检测,也是摆在我们工装设计的技术难题。     

航空发动机故障风险仿真评估方法

应用蒙特卡洛方法建立了航空发动机故障风险仿真模型。结合实例分析了预防维修方式及维修周期对发动机故障风险的影响，确定其安全使用期限，提高安全性与可靠性。     

基于改进GA算法优化RBF网络的航空发动机叶片损伤图像识别

通过对航空发动机叶片损伤图像进行识别,可以快速准确的发现叶片损伤状况,有利于对故障进行及时有效的预测。本文对损伤图像进行分割,提取损伤图像特征参数,采用改进GA算法优化RBF网络参数的方法建立航空发动机叶片损伤图像识别模型,对损伤图像特征参数样本进行仿真实验,识别正确率为93.33%,同时与单一RBF网络模型识别结果进行对比分析,结果表明该方法更加优越有效。     

静叶时序对高压涡轮性能影响的数值研究

现代航空工业的快速发展,要求不断地提高航空发动机的性能。涡轮作为航空发动机三大核心部件之一,其气动性能的改善对整个航空发动机的性能提高起着至关重要的作用。基于这一背景,通过对某1+1/2级静/动/静布局的涡轮叶片进行数值模拟,改变第二级静叶周向位置,研究时序效应对涡轮性能的影响。发现时序效应对涡轮上游流场影响微乎其微,对涡轮进口流量和落压比的影响不大,主要影响到涡轮效率。从而说明,在叶片设计初级阶段,可以通过时序效应,调整叶片周向位置,改善涡轮性能。     

风扇叶片结冰对航空发动机不平衡响应影响研究

航空发动机风扇叶片结冰对转子不平衡具有显著的影响;并导致发动机推力的损失。针对风扇叶片结冰对转子不平衡的影响问题,采用结冰软件详细分析了商用航空发动机风扇叶片结冰情况。基于隐式动力学模型研究了风扇叶片结冰引起的整机转子不平衡。通过整机有限元模型研究了风扇叶片结冰对不同支撑轴承载荷和位移的影响;进一步研究了不平衡条件下转子和静子的间隙。研究结果表明风扇叶片结冰质量的最大工况为地面慢车状态,对一号轴承和二号轴承有一定的影响。提出的分析方法可以为风扇叶片防冰设计和验证提供指导。     

航空发动机涡轮流动及噪声数值模拟

发展可靠、高效、低噪声的发动机是航空工业不懈的追求. 涡轮作为航空发动机核心部件之一. 其流动及换热问题始终是贯穿航空发动机设计、制造的核心问题. 随着航空发动机风扇和喷流噪声得到大幅控制, 涡轮噪声逐渐凸显. 并日益受到关注. 为推动航空发动机涡轮流动换热及噪声数值模拟方法的工程应用, 首先. 以航空发动机涡轮中复杂湍流及流动换热问题为主线. 分别阐述了旋转盘腔、旋转叶片流动及换热问题数值模拟的研究现状; 其次. 对航空发动机涡轮噪声研究现状进行分析. 总结了常用涡轮噪声预测方法和存在的问题. 在此基础上. 面向工程实际需求. 对航空发动机涡轮流动、换热与噪声数值模拟进行了展望.     

高温高低周复合载荷试验加载技术

为了获取航空发动机涡轮转子叶片的疲劳寿命,通过电磁感应加热、高低周复合载荷协调加载控制方法实现正交载荷解耦联合加载,研究了转子叶片在高温环境、低周离心载荷和高周振动载荷耦合响应,并基于涡轮叶片模拟试验件,对上述技术进行了验证.结果表明,该试验技术具备可行性和正确性.可见该技术可以实现航空发动机结构部件的多场耦合复杂载荷...     

航空发动机叶片残余应力监测及安全评定研究

针对航空发动机叶片的疲劳断裂问题,采用X射线衍射分析方法,对某型发动机压气机叶片进行了残余应力测试.分析了叶片表面不同部位残余应力随工作寿命和损伤情况的变化规律,探讨了将残余应力应用于叶片使用安全评定的可行性.结果表明,通过监测叶片表面残余应力,可以评估叶片的疲劳损伤状况,解决叶片的安全使用评定问题.     

VSV系统对CFM56发动机喘振的影响分析

航空发动机喘振是发动机衰退过程中的常发的故障,而发动机VSV系统的工作状态直接影响发动机的喘振裕度。本文以CFM56-3发动机的VSV系统为研究对象,讨论其工作机理,分析其对处于衰退期的CFM56-3发动机稳定工作的影响,提出相应的维修注意事项。从而为研究以VSV故障为诱因的喘振提供理论依据,为相关维修提供工程参考。     

某型航空发动机压气机叶片振动静频与动频的关系

以某型航空发动机压气机四、六级叶片为研究对象,考虑发动机实际工作时的温度及叶片扭向的影响,首先计算了压气机叶片振动的静频值及发动机特定转速下的动频值。通过函数拟合,得到了压气机叶片振动的动频与静频及发动机转速的关系式,给出了在更接近于实际工作状态下计算某型发动机任意转速下叶片动频的方法,指出了所得关系式与传统关系式相比,其优点在于既包括了温度的影响又恰当地反映了叶片扭向的影响。