航空发动机快变动态信号的匹配解调方法研究

来源 :第十一届全国随机振动理论与应用学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:handong007
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航空发动机快变动态信号特征提取,是航空发动机健康监测与故障诊断的关键技术之一.本文利用航空发动机快变动态信号的非线性调频特性,提出一种航空发动机快变动态信号的匹配解调方法,构造与快变动态信号的调频结构相匹配的双变量解调算子,通过迭代算法分步解调、逐步逼近信号的瞬时频率,显著提升线性时频变换的时频聚集性以及航空发动机快变动态信号的特征提取能力.工程应用结果表明,本文提出的航空发动机快变动态信号的匹配解调方法,对于航空发动机转子系统动静碰摩故障,能够有效提取该故障导致的振动信号瞬时频率快速振荡的强时变特征,从而诊断转子系统碰摩故障.
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对某型兆瓦级风力发电机齿轮箱进行了车间振动试验,获得了该型齿轮箱在试验室环境下的振动特性;利用多体动力学软件建立了该型齿轮箱的详细动力学模型,并模拟试验工况进行了动力学仿真分析.通过对比振动试验与动力学仿真的结果表明,动力学仿真能很好地模拟齿轮箱的振动特性,可进一步用于振动故障机理及弹性支撑选型的研究.
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本文针对某船舶高速轴系建立了涡轮转子、传动轴及太阳轮耦合模型,在不同的支撑条件下研究其转子动力学特性,获得了两种支撑条件下的振型和不平衡响应幅值曲线,分析了两种支撑方式下的响应差异,给出了轴系安全运行范围;结合实际工作转速,在缩短传动轴长度并增加联轴器联接刚度的情况下,可将临界转速提高至工作转速以上,改善了轴系的动力学特性.
密封是抑制透平机械流体泄漏、提高机组效率的关键部件。建立短密封三维分析模型,根据已有实验工况研究了流体激振力影响因素.研究表明,进口压力较高时,不同转速下径向气流力(25000rpm~38000rpm除外)和切向气流力也较大.不同进口压力下,切向气流力随转速升高而增大.总压相同情况下,由于质量流量也在随进口预旋速度的增加而不断减小,而且减小速度很大,随进口预旋速度增加径向和切向气流力不断减小.转速
密封气体轴承效应是引起密封失稳的主要原因.本文研究了密封气体轴承效应的形成机理,建立了传统圆形密封的气流力分析模型,分析了偏心率对其气流力的影响,借鉴错位轴承理论提出新型负错位密封形式,分析了错位率、偏心率对其气流力的影响,并与传统圆形密封进行了比较.研究结果表明,偏心率增大,密封气体轴承效应增强,引起密封切向气流力与径向气流力增大,与传统同圆形密封相比,新型负错位密封能通过减小密封气体轴承效应,
振动、重力等因素会在燃气轮机拉杆转子上产生弯矩,预紧力不足时弯矩的作用会导致转子非连续界面出现局部分离,转子整体抗弯刚度减小.以往研究接触面局部分离对拉杆转子抗弯刚度的影响时,多采用计算成本较高的三维接触有限元计算.为提高计算效率,本文发展了一种计算抗弯刚度的简便算法.该算法利用接触压力在接触面上近似线性分布的特点,在给定的总体预紧力及弯矩情况下,计算得到接触面上法向应力及分布,结合轮盘的结构特点
航空发动机低压转子系统一般包括风扇转子和低压涡轮转子,二者采用套齿联接结构联接,采用三个鼠笼的弹性支撑结构,这类三支承转子-联轴器连接轴系的动力学特性对连接和支承刚度较为敏感.本文推导了该系统的刚度矩阵,建立了其解析动力学模型,并推导了其固有频率和稳态振动响应.最后以航空发动机低压转子系统实验器为对象,进行了算例分析,并采用有限元法和实验模态测试检验了其固有频率.研究结果为航空发动机转子系统设计、
本文针水润滑复合材料轴承的摩擦学性能开展了试验研究.采用新型聚四氟乙烯复合材料制备水润滑轴承,并测试其在水润滑条件下的摩擦学性能,给出了摩擦因数随外载荷、转速和径向间隙之间的变化规律.研究结果表明:外载荷和转速对摩擦性能有着较大的影响,同时,存在最佳半径间隙使得轴承的摩擦因数最小、磨损最少.研究结果对新型复合材料水润滑轴承的结构设计与优化具有一定的指导意义.