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期刊信息/Journal information
航空动力学报
航空动力学报

陈懋章

月刊

1000-8055

JAP@buaa.edu.cn

010-82317410

100191

北京市海淀区学院37号

航空动力学报/Journal Journal of Aerospace PowerCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本报是中国航空学会主办，经国家科委批准的高级刊物，向国内外公开发行。主要刊登航空航天发动机的原理与设计、气动热力学，叶轮机械，燃烧学，传热传质学，结构力学，自动控制、机械传动、实验技术以及热动力工程等方面的最新科技成果。编委会由主编、副主编及编委共50余人组成，均为该领域的著名专家学者。
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    抽吸位置对固冲发动机进气道性能的影响

    牛雨鹏武志文张智慧陈鹏鑫...
    214-225页
    查看更多>>摘要：对于设计马赫数为3的固冲发动机,用二维数值模拟的方法研究了一次燃气流量可调,即背压变化的范围较大的进气道,在不同位置设置抽吸孔对进气道不起动马赫数、抗反压能力以及总压恢复系数的影响.在内压缩段设置抽吸孔使进气道的不起动马赫数由2.7降低为2.4,抗反压能力提高了 12.28％;外压缩段抽吸使进气道的不起动马赫数由2.7降为2.6,抗反压能力没有提高;而喉道段抽吸的进气道抗反压能力提高了 11.24％,不起动马赫数没有变化.内压缩段和喉道段抽吸可以在一定工况下提高总压恢复,尤其是喉道段抽吸可以提高超额定工况下的总压恢复系数.最后提出了一种提高进气道在马赫数为3～5工况下运行的性能提升方案,在马赫数为4～5工况下总压恢复平均提高了 5％左右.

    固冲发动机进气道抽吸位置起动特性抗反压能力性能提升

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    某小推力发动机试验系统自动器故障仿真研究

    于锐渤石奇玉张黎辉段娜...
    226-237页
    查看更多>>摘要：针对某小推力发动机试验系统中自动器故障的情况,建立了包括气动液阀、减压器、燃烧室、贮箱等组件模型,在Amesim平台上搭建试验系统仿真模型.通过仿真结果与试验数据的对比,验证了组件模型及仿真系统对试验系统实际工作情况的模拟效果,系统稳定工作阶段各主要参数的误差不超过2.8％.在系统正常工况基础上,对气动阀控制腔泄漏和减压器内漏两种故障下系统工况进行仿真计算,得到了故障工况下系统各参数的预测结果:减压器内漏故障发生30s后,燃烧室压力可偏移正常工况14.3％,混合比偏移37.3％;气动阀泄漏面积达到24mm2时,推进剂阀门将完全关闭.仿真结果对试验系统故障工况做出预测,并为故障分析、识别等积累了数据.

    试验系统自动器Amesim气动阀泄漏减压器内漏故障仿真

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    基于多体动力学的中介轴承局部缺陷故障振动特性分析

    田晶艾辛平张凤玲王志...
    238-248页
    查看更多>>摘要：为研究中介轴承存在局部缺陷时的振动特性及接触应力,基于多体动力学方法建立了中介轴承单点及复合故障二维全柔性动力学模型.应用该模型分析了中介轴承存在局部缺陷时的时频分布特性及接触应力变化规律,并与基于非线性Hertz接触理论的集中参数模型和实验测试结果进行对比分析,验证了多体动力学模型的准确性.研究结果表明:依据所建模型求得的故障特征频率与集中参数模型和实验结果误差均小于1％.轴承的等效应力最大值出现在故障裂痕处,且向四周扩散并减小;轴承承载区内的应力明显高于非承载区,应力变化的时间间隔为中介轴承故障特征频率基频的倒数.

    中介轴承复合故障多体动力学接触应力故障特征

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    基于声发射多参数融合的滚动轴承典型故障损伤程度识别方法

    栾孝驰沙云东李壮郭小鹏...
    249-261页
    查看更多>>摘要：针对滚动轴承典型故障损伤程度难识别的问题,以声发射参数分析和波形流分析方法为基础,结合时间到达特征指数(TAFI)、计数、撞击数、能量以及引入故障特征频率功率峰值与其相邻倍频间频带内平均功率比值的无量纲参数故障因子,提出了一种基于声发射多参数融合的滚动轴承典型故障损伤程度识别方法.为验证该方法对滚动轴承典型故障损伤程度的识别效果,搭建了滚动轴承典型故障模拟试验台,开展试验并采集了线切割严重损伤和点蚀微弱损伤两种缺陷的滚动轴承声发射信号,对相同转速工况下测得的典型故障轴承与健康轴承的声发射信号应用本文提出的方法进行识别.结果表明:声发射特征参数TAFI可以初步判定轴承是否存在故障,计数和撞击数可有效识别滚动轴承的故障类型;特征参数能量可有效识别外圈故障和滚动体故障滚动轴承的不同损伤程度,引入故障因子参量来表征不同缺陷滚动轴承的损伤程度,通过线切割和点蚀缺陷1～5倍频故障因子数值上的差异,有效识别了典型故障滚动轴承的不同损伤程度,弥补了特征参数能量对内圈故障损伤程度识别的不足.该方法可有效识别滚动轴承典型故障的不同损伤程度.

    声发射多参数融合滚动轴承典型故障损伤程度故障因子

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    风扇叶片冰撞仿真方法与试验

    沈庆阳何凌川黎方娟古远兴...
    262-271页
    查看更多>>摘要：采用光滑粒子流体动力学法和拉格朗日法对冰撞过程进行仿真分析,开展了冰雹撞击钢板、撞击钛合金薄板、撞击非旋转态真实风扇叶片的打靶试验验证.结果表明:采用的考虑压缩强度与应变率相关的冰雹本构模型和SPH法能够很好的描述冰雹撞击过程,仿真结果与打靶试验结果吻合良好.基于该本构模型和算法,对某发动机在爬升状态下吞入直径1.1 cm的冰雹情况进行仿真,揭示了叶片不同部位冰撞后的变形情况,发现撞击叶尖部位带来的塑性应变最大.开展整机吞冰试验,试验获得的冰雹撞击部位的叶片变形长度与仿真结果误差小于10％.改进了叶片前缘半径和最大厚度分布,提升了叶片的抗冰撞能力,为风扇叶片抗冰撞改进设计积累了良好的设计经验.

    风扇叶片冰撞光滑粒子流体动力学应变率变形

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    虑及谐波耦合的对转桨扇不平衡辨识方法

    龙昱达陈立芳
    272-282页
    查看更多>>摘要：对转桨扇双螺旋桨转子系统中,振动信号经中介轴承在内、外转子间相互传递,产生复杂的耦合振动,通常表现为基频、倍频的拍振形式,造成振动信号辨识困难、动平衡效率低.传统最小二乘辨识方法仅考虑了基频信号,未虑及谐波及噪声的干扰,导致辨识精确度低.为解决该问题,提出一种虑及谐波信号的最小二乘法(HLSM),通过仿真实验对比了多种辨识方法与HLSM的辨识效果,验证HLSM的辨识精确度更高.在搭建的同轴对转双转子实验台上应用HLSM辨识结果进行双转子动平衡,结果显示内、外转子不平衡振动分别降低70％与96％.

    对转桨扇耦合振动不平衡响应信号辨识最小二乘法动平衡

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    弹性环结构参数对ERSFD动力系统特性的影响

    秦源杰刘宾宾尹必峰郝龙...
    283-292页
    查看更多>>摘要：为研究弹性环式挤压油膜阻尼器(ERSFD)的油膜力特性,分析ERSFD动力系统特性参数,基于弹性环径向变形,建立ERSFD内、外层油膜压力的微分计算模型,利用有限差分法对微分计算模型进行求解,通过数值模拟研究弹性环凸台高度、数量、宽度、弹性环内外连接孔对该型ERSFD油膜力特性的影响.结果表明:相对于传统挤压油膜阻尼器,弹性环径向变形改变内、外油膜间隙,有利于抑制油膜刚度随偏心率高度非线性变化.ERSFD中弹性环凸台调节了阻尼器内、外油膜压力分布形态,凸台的存在减小了挤压油膜区域,使ERSFD内、外油膜刚度和阻尼均减小.弹性环内外连接孔使内油膜刚度减小,外油膜刚度增大.

    弹性环式挤压油膜阻尼器动力系统特性参数油膜力特性有限差分法非线性连接孔

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    某型机翼燃油箱晃动分析及防晃结构优化

    唐祚旻姜春英鲁墨武裴秀果...
    293-301页
    查看更多>>摘要：针对某型多隔仓机翼整体燃油箱,基于流体体积(VOF)方法模拟燃油晃动自由液面变化,分析了燃油箱在多工况下的燃油晃动特性;根据分析结果,选取肋板溢油口构型,串油孔直径与肋板数量为设计变量,以燃油质心相对位移幅值为优化目标,设计正交实验设计,通过极差分析与方差分析法对油箱肋板构型进行优化,得出最优肋板构型.结果表明:VOF法可以准确有效的模拟燃油流动特性,燃油箱肋板可有效抑制燃油晃动;优化肋油箱与初始油箱对比,平均燃油质心相对位移幅值降低66.54％,最大位移幅值降低46.43％;燃油质心位移得到有效控制,机翼油箱的防晃效果得到提升.

    液体晃动机翼整体油箱流体体积(VOF)方法正交实验肋板结构优化

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    编码器安装误差抑制的轴承外圈故障特征提取

    徐万通郭瑜陈鑫
    302-310页
    查看更多>>摘要：针对编码器信号中安装误差导致轴承外圈故障特征提取困难的难题,提出一种编码器安装误差抑制方法.该方法依据编码器安装误差特性,结合方均根包络技术,获得原始瞬时角速度信号上包络线.基于分段逐步逼近技术和绝对平均差指标,结合反斜率修正方法,进一步拟合编码器安装误差分量.采用改进能量比指标自适应确定优化包络线窗长,并获得对应的剩余信号.通过剩余信号的包络谱,获取轴承外圈故障特征频率,揭示故障特征.与传统抑制周期性分量的倒谱预白化方法相对比,该方法清晰地提取出滚动轴承外圈的前3阶故障特征阶次,证明了该方法对编码器误差有较好的抑制效果,仿真和实验验证了所提方法的有效性.

    瞬时角速度编码器安装误差方均根包络技术滚动轴承故障诊断

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    基于Kriging模型的滚动直线导轨副耐磨性优化设计

    林道杰梁医朱燕芳欧屹...
    311-318页
    查看更多>>摘要：为提升滚动直线导轨副耐磨性,结合导轨副摩擦磨损试验及理论分析,将最大碰撞力,最大接触应力,摩擦阻力作为导轨副耐磨性能的表征和优化目标.根据设计要求,确定滑块反力约束函数和结构参数约束范围.通过分析模型的参数灵敏度,选取初始接触角,滑块滚道曲率比,滚珠直径和导轨高度增量作为设计变量;优化使用CCRD联合Kriging响应面构建代理模型;通过NSGA-Ⅱ算法,使结构在最大接触应力仅增加4.33％的情况下,摩擦阻力降低2.09％,最大碰撞力降低15.00％.设计变量中滚珠直径由5.56 mm降低至5.1744 mm,初始接触角由45°降低至38.878°,两者变动最大.基于Spearman相关性分析,可知滚珠直径与滑块反力相关系数值为0.23,初始接触角与滑块反力系数值达到-0.82,两者在优化中相互平衡达到最优解.

    滚动直线导轨副耐磨性优化设计Kriging模型NAGA-Ⅱ算法

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