航空发动机主轴轴承使用寿命的概率分布与可靠性分析

该文通过对航空发动机主轴轴承的寿命试验及数据分析，给出了某型发动机主轴轴承寿命的参数估计及分布的统计检验，为轴承的寿命评估及可靠性分析提供了有力手段，并通过实例加以应用。     

航空轴承寿命评估

基于航空轴承制造和使用上的特殊性,其寿命的评估也与民用产品不同,文章根据航空轴承试验的特点,结合先验的试验数据结果,采用小子样、无失效数据的数理统计方法,提出了一种新的航空轴承的"定寿"评估方法,介绍了新方法的原理,并举例说明其应用.     

航空机载设备可靠性评估

阐述了航空机载设备可靠性评估的综合方法；定性与定量相结合，综合考虑影响机载设备的多种因素，运用多种系统分析工具，综合评定航空机载设备寿命和可靠性指标，该方法和软件不但可用于现役机载设备，对新研，在研装备也同样适用，并在实际应用中取得了良好的效果。     

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。     

基于数学模型的航空发动机控制系统安全性评估方法

为了对航空发动机控制系统失效所产生的影响开展初步的安全性评估,探索了一种以发动机整机模型为基础、同时耦合控制系统模型的安全性分析方法,建立了非线性、多变量的航空发动机整机数学模型,分析了典型工作状态下压气机流量控制系统和涡轮主动间隙控制系统失效对发动机推力的影响程度并确定了失效等级。结果表明:起飞状态下,放气活门开度超过60%会对发动机产生重大影响;巡航状态下,静子叶片正向调节角度过大、放气活门开度过大或过小、涡轮间隙变化过大会对发动机产生重大影响;慢车状态下,放气活门开度过小和涡轮间隙变化过大会对发动机产生重大影响。     

一种无样机的航空发动机转子有限元建模方法

为解决无样机时大型复杂结构的有限元建模准确性问题,对有限元建模、模型修正和确定方法进行研究。首先以模拟转子为研究对象,由模拟转子的几何模型建立了5种不同网格密度的实体模型。模型1至模型5网格密度不断增大,通过计算各模型与最细化网格模型5的模态频率差异确定一个参考模型,模型1相对于模型5频率差异小于0.6%,可作为参考模型。但是参考模型的网格尺寸较大,不能作为整机模型中的部件模型,由此需要建立转子的简化模型。由于参考模型与试验模型的频率误差在3%以内,故可以利用参考模型对简化模型进行模型修正。最后进行了试验模型和修正后的简化模型的相关分析和频响函数对比,二者频率差异在2%以内,模态置信度(MAC)匹配值高于81%,由此验证了通过参考模型修正后的简化模型的正确性和有效性。使用本方法进行无实物样机的真实航空发动机的有限元建模,能提高计算精度和减小计算量,缩短研发周期。     

军用航空发动机可靠性和寿命管理

以西方军用航空发动机可靠性和寿命管理为蓝本，阐述了可靠性和寿命管理的基本要素，并结合我国航空发动机可靠性和寿命管理的现状，讨论了我国航空发动机可靠性和寿命管理工作存在的差距和误区，指出了我国航空发动机可靠性寿命管理工作落后的根源在于管理观念落后、管理体制不健全、基础工作薄弱、标准不完善。参照西方国家的管理理念，构建和完善我国航空发动机可靠性和寿命管理是必要的，但完全照搬西方标准并不可取。正确做法是结合我国的现状，走出一条合乎国情的道路。     

航空发动机轴承游隙对发动机振动的影响分析

为了研究航空发动机轴承游隙值与航空发动机振动之间的关系,分析了航空发动机轴承游隙值对发动机振动峰值的影响,结果表明,控制航空发动机轴承游隙在0.065 mm以下,发动机振动峰值合格率较高,控制航空发动机轴承游隙在0.06 mm以下,发动机振动峰值优秀率较高.分析了航空发动机轴承游隙值对振动变化的影响,结果表明,控制航空发动机轴承游隙在0.065 mm以下,尽量避开航空发动机轴承游隙值在0.051～0.055 mm,发动机振动合格率、优秀率较高.为航空发动机振动故障的排除提供有力的保障.     

基于人工神经网络的航空轴承疲劳可靠性分析

提出一种人工智能方法进行航空轴承疲劳可靠性分析.通过二次多项式近似拟合温度场效应,建立热弹流润滑效应下航空轴承接触应力分析模型,同时考虑热弹流润滑效应、材料属性以及疲劳强度修正系数的随机性,结合应力-强度干涉理论,运用人工神经网络法完成疲劳可靠性分析,基于改进的一次二阶矩法完成可靠性灵敏度分析.数值算例表明,建立的可靠性分析模型能正确反映热弹流润滑效应对航空轴承接触疲劳的影响.与传统蒙特卡罗方法相比,提出的智能方法具有良好的全局搜索能力和高效的计算性能,并通过无交互方差分析滚动轴承疲劳试验对可靠性灵敏度分析结果进行了验证.     

航空发动机转子组件动平衡夹具的设计

航空发动机转动件的不平衡量是影响发动机试车时振动超限的主要原因。对转子组件的动平衡，需设计专用的动平衡夹具。通过对夹具轴颈部分，传动部分的设计，以及拆卸过程中所用的拔具，二类工装的设计，对夹具的预平衡，使动平衡夹具满足设计及使用要求。     

航空发动机中转子位置跟踪的实现

本文介绍了一种应用于航空发动机上的转子位置跟踪方法,即采用霍尔传感器完成压气机转子部件的位置跟踪.试验结果表明,传感器选择及安装方式可靠,输出信号稳定且具有较高的精度.该方法可推广应用到其它相关领域.     

小型航空Wankel发动机转子结构优化仿真

三角转子是小型航空Wankel转子发动机的核心部件,其高速旋转过程中承受着温度、惯性力和燃气爆发压力等复杂载荷耦合作用,更加容易因强度不足发生失效与破坏。针对多重载荷耦合工况下,三角转子应力集中与强度问题,建立发动机热力学模型,获得发动机单循环内燃烧室缸温、缸压以及换热系数变化曲线,计算转子各处热边界条件,分别在机械应力、热应力与热 机械耦合条件下,采用有限元的方法对三角转子进行温度场、应力场与变形量仿真分析,并提出转子腰部圆孔边缘处加工圆角和冷却孔处布置散热片优化方法。仿真结果表明：优化后三角转子最大应力由原来的687.0 MPa下降为403.9 MPa,约为原来的58.79%;转子腰部圆孔边缘应力由577.5 MPa下降为306.1 MPa,降低为原来的53.02%;冷却孔处应力值也由212.6 MPa降至113.2 MPa,约为原来的53.25%。布置散热片后,转子平均温度下降20 K以上,转子腰部圆孔边缘与冷却孔温度下降40 K左右,密封槽尖端变形量由0.21 mm降至0.15 mm,减小27.7%。转子应力场得到改善,变形量减小。     

航空发动机主轴-轴承系统温度场分析

在对航空发动机主轴-轴承系统热力学分析基础上,对主轴-轴承系统的发热、传导、对流、辐射等进行了分析,利用热路网络热流量平衡原理,建立了相应的热平衡方程组,并用数值分析方法对系统温度场进行了数值求解。实例计算和试验测试结果对比分析表明：所选节点温度的计算值和实测值之间相差不足1．2％,反映出本文建立的航空发动机主轴-轴承系统温度场计算数学模型具有很高的精确度,完全适用于一般的主轴-轴承系统温度场理论计算与分析。     

发动机燃气涡轮转子蠕变及可靠性分析

发动机燃气涡轮转子是发动机的重要部件,其工作环境温度高,涡轮转子叶片蠕变是其主要的破坏模式。本文依据蠕变理论、工程结构可靠性设计的概率设计法和涡轮转子叶片载荷、截面尺寸及材料强度算出其蠕变和可靠性指标,并进行可靠性分析。     

航空发动机轴承腔的热分析计算

轴承作为航空发动机的关键部件之一,对发动机的可靠性起着决定性的作用。文中针对航空发动机轴承腔运用热网络法建立了轴承腔的热平衡方程组,并求解了该方程组,从而获得了10种不同工况下的温度场计算结果。计算分析与实际测试结果基本相符,从而为发机轴承的滑油量提供了技术准备。     

某型航空发动机可靠性提高途径研究

以某型航空发动机为研究对象，针对卡型直升机逐渐增多的海上训练任务对发动机可靠性提出的更高要求，以及部队反应的发动机功率不足和振动值偏大等问题，通过对某型发动机的使用可靠性与维修性进行深入研究，并结合飞行安全及补给、维护等特点，深入研究某型航空发动机的可靠性及提高途径.     

基于孤岛运行状态概率方法的配电网可靠性评估

提出基于孤岛运行状态概率分布的计及分布式电源(DGs)配电网可靠性评估方法.通过研究分布式电源和主网系统构成的联合配电系统的运行方式,依据分布式电源的运行特点,以风机的理想运行平均风速所对应的出力为半径确定孤岛区域,形成合理的孤岛供电区域.基于孤岛4种运行状态,提出基于孤岛运行状态概率的具体算法,形成联合供配电网可靠性评估方法.以IEEE BUS6-F4馈线为例,实现接入DGs的配电系统可靠性计算.在DGs的渗透率比较低的情况下,检验了DGs对提高配电网可靠性的影响,计算结果更加合理可靠.所提方法模型简单,适应于多个分布式电源的配电网可靠性分析.     

双转子航空发动机高速动平衡技术试验研究

带中介轴承的航空发动机双转子系统极易发生振动耦合共振现象从而导致振动超限,单独平衡高压、低压转子的减振效果则因振动耦合共振的影响非常有限.本文针对双转子系统的结构特点,提出了一种动平衡方法—双转子振动耦合共振平衡法,完成了模拟双转子系统的高速动平衡试验,平衡效果良好,解决了双转子系统在多种工况下的振动超限问题,发展了转子高速动平衡技术.     

现代汽车发动机轴承环保、节能及可靠性

1汽车发动机轴承与环保要求现代汽车环保要求主要有两方面:一是汽车发动机燃料性能最优化,燃油燃烧充分,不产生烟炱,从而保证达到排放Nox的欧标排放要求。另一方面是汽车零配件,尤其是易损件的材料无毒无铅要求,以及汽车零配件制造工艺的无毒排放,达到环保的绿色要求。实践表明:上述要求均与发动机轴承及其润滑相关。发动机正常运转工作状体,所有摩擦副群,主要是连杆小头轴承、连杆大端轴承,曲轴主轴承均应处于完全良好的润滑状态,优良的润滑性能及洁净的油品,最小的摩擦阻力,机械损失最小。同时应防止异常磨损、粘着咬死现象的发生,摩擦副…     

基于随机过程的航空发动机性能可靠性预测

本文以民用航空发动机为研究对象,运用性能退化可靠性理论和随机过程方法,对发动机的可靠性进行了研究。文中首先通过分析发动机性能退化过程,运用威布尔分布建立了基于随机过程的可靠性模型,然后利用模型得到整个机队的可靠性规律以及平均寿命,最后,通过实例验证了方法的有效性,所得平均寿命也与工程实际相符合,为航空公司进行下发预测以及维修规划提供了科学依据。