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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。
正式出版
收录年代

    减速器回差的动态特性研究

    石照耀程慧明俞志勇左广祥...
    304-311页
    查看更多>>摘要:基于传动误差对回差的动态特性展开研究,综合考虑转矩、加载速率和转速的影响,解析了回差与传动误差的关系,论证了回差的动态特性,研究发现可通过正反向传动误差相减得到回差.探讨了回差的分类,可分为动态回差、准静态回差和静态回差.给出了回差的测试方法,动态回差可通过双向传动误差法得到,准静态回差和静态回差可以通过滞回曲线法获得.以小型减速器和大型减速器为例,进行了回差的试验研究,验证了回差的动态特性;研究发现动态回差和准静态回差是动态变化的,而静态回差不受加载速率依赖性的影响,试验结果与理论分析一致.最后指出了该研究在理论和工程应用方面的价值.

    减速器动态回差双向传动误差动态特性滞回曲线

    基于短时傅里叶变换及其倒频谱的滚动轴承静电监测

    刘若晨顾双双孙见忠左洪福...
    312-319页
    查看更多>>摘要:针对滚动轴承在常规监测方法下耦合多激励源问题,引入静电监测技术,提出了基于短时傅里叶变换及其倒频谱的故障特征提取方法.设计搭建了滚动轴承静电监测试验平台,采集正常和故障情况下滚动轴承的静电、振动信号.从静电信号的时域、频域和时频域角度对比研究,证明了使用时频分析联合倒频谱的方法能准确提取出与实际轴承故障位置相匹配的特征值;对比同步振动信号的故障特征,展现了静电信号低频特征突出、高频衰减快的特点.试验结果表明:滚动轴承发生早期磨损故障后会伴随强烈的静电现象产生.对静电信号进行短时傅里叶变换及倒频谱分析,能有效去除高频激励源,凸显出低频段内轴承故障特征.相比于振动检测,静电检测采集的信号源能较为直接地反映轴承故障信息,为设备故障诊断提供了一种思路.

    静电监测滚动轴承短时傅里叶变换倒频谱试验验证

    参数自适应CYCBD的滚动轴承复合故障特征提取

    项伟刘淑杰李宏坤曹顺心...
    320-328页
    查看更多>>摘要:针对滚动轴承早期故障信号特征难以准确提取与分离问题,提出参数自适应最大2阶循环平稳盲解卷积(CYCBD)的滚动轴承复合故障特征提取方法.基于不同的故障类型,以谐波能量比指标为适应度函数,采用麻雀搜索算法自适应获取解卷积的最佳滤波器长度和循环频率,利用得到的最佳参数组合对原信号中的故障成分逐一提取,并对解卷积后的信号开展包络谱分析,实现轴承复合故障的诊断.分析结果表明:所提出方法能够在强噪声背景下,清晰准确地分离出轴承故障实测信号中的内圈故障频率的1~4倍频及外圈故障的1~6次谐波分量,而其他常用方法只能提取到少数故障频率且分辨能力较低,所提出方法的诊断效果明显,具有更高的应用价值和推广性能.

    麻雀搜索算法最大2阶循环平稳盲解卷积滚动轴承复合故障特征提取

    基于改进复合多尺度样本熵的行星齿轮箱故障诊断

    李伟王付广王东生
    329-338页
    查看更多>>摘要:针对多尺度样本熵受样本长度影响较大,且粗粒化过程较粗糙,易忽略有效信息的不足,在复合多尺度样本熵的基础上,以采样点间能量分布作为权重进行粗粒化计算,提出了改进的复合多尺度样本熵,并将其应用于行星齿轮箱故障诊断.通过仿真信号研究不同参数和不同噪声特性对改进复合多尺度样本熵算法的影响,将其与多尺度样本熵、广义多尺度样本熵、复合多尺度样本熵进行对比,验证了本文改进算法的稳定性.结合变分模态分解、主成分分析和支持向量机对行星齿轮箱实验信号进行故障诊断.对比结果表明:所提方法能够有效地实现不同工况和不同结构行星齿轮箱太阳轮常见故障诊断,且故障识别率达到95%以上,具有一定的有效性.

    多尺度样本熵变分模态分解支持向量机行星齿轮箱故障诊断

    层叠式推力箔片轴承静特性仿真及试验研究

    徐科繁张广辉韩佳真黄钟文...
    339-347页
    查看更多>>摘要:为阐明层叠式推力箔片轴承的流-固耦合机理,基于有限差分法和厚板单元建立了该轴承数值仿真模型,借助Newton-Raphson法将基于一阶滑移模型的可压缩雷诺方程线性化,基于迭代求解获取了该轴承静特性随工况参数的演变规律,搭建了层叠式推力箔片轴承起飞转速试验台,明确了起飞转速判断依据,数值结果和试验结果吻合较好.研究结果表明:当转速不大于20000r/min时,考虑滑移边界后轴承承载力普遍下降3%左右,此时应考虑该影响.由于二次楔形效应,小间隙时轴承压力分布呈明显的"双峰"状.轴承间隙内摩擦状态的改变会导致试验数据波动,据此可确定轴承起飞转速.与文献数据和试验数据的对比结果表明,相关数值仿真模型更适用于分析轴承重载情况.

    层叠式推力箔片轴承滑移边界有限差分法静特性起飞转速试验

    含局部缺陷的成对角接触球轴承接触载荷分析

    许恩典徐腾飞杨利花李子航...
    348-363页
    查看更多>>摘要:建立了外滚道含局部缺陷的成对角接触球轴承(DACBBs)准静态力学模型,并考虑了缺陷深度、周向宽度以及轴承的时变特性.在此基础上,对纯径向和联合载荷两种工况下局部缺陷的尺寸和位置对DACBBs内部接触载荷的影响进行了系统研究.结果表明:接触载荷对缺陷非常敏感,当左右列轴承分别或共同含局部缺陷时,轴承两列的载荷分布有较大差异.含缺陷的那列轴承载荷分布会产生局部突变现象,突变的幅值和宽度随缺陷尺寸的增大而增大,而不含缺陷的另一列轴承突变很小.另外,成对轴承应视为整体进行研究分析,不同安装方式下,缺陷产生的影响也有较大差异.当前研究对揭示DACBBs的失效机制、可靠性分析以及设计具有重要意义.

    成对角接触球轴承(DACBBs)局部缺陷接触载荷分布接触角分布安装方式

    一种用于滚动轴承故障诊断的改进EWT方法

    盛嘉玖陈果康玉祥贺志远...
    364-376页
    查看更多>>摘要:针对经验小波变换(EWT)在滚动轴承故障信号最优频带提取中存在的问题,提出一种基于提取能量包络趋势线以自适应划分频带的改进EWT方法,并应用于滚动轴承故障诊断.利用Teager能量算子将频谱转换成能量谱,通过反复希尔伯特变换得到能量包络线.提取极大值并平滑处理,获得能量包络趋势线,对其进行1阶差分,选取有效极值点以自适应划分频带.构造一种归一化故障特征频率显著性指标,作为故障诊断和最优共振频带选取的有效判据.通过滚动轴承故障仿真和试验数据对算法进行验证.结果表明:相比于原始EWT,该方法可有效识别滚动轴承早期故障并合理选取最优共振频带.针对外、内圈故障数据所提指标可平均提升48.0%和174.1%.

    滚动轴承经验小波变换故障诊断共振解调自适应信号分解

    氢氧燃烧加热器点火试验和数值仿真研究

    方昕昕伍军康忠涛王振锋...
    377-383页
    查看更多>>摘要:点火试验和数值仿真研究了氢氧燃烧加热器,对比了二组元和三组元两种不同构型的加热器性能.试验结果表明:二组元和三组元燃烧加热器均实现了"自点火",相较于三组元燃烧加热器,二组元燃烧加热器点火延迟时间减小约17.0%.试验中二组元和三组元燃烧加热器分别稳定燃烧190ms和189 ms,没有出现不稳定燃烧.试验和数值仿真得到的高温点火区分布类似,三组元加热器高温点火区更集中于氢气喷孔之后,二组元加热器高温点火区呈现V形.从试验喷嘴图像可见,相较于二组元燃烧加热器,三组元燃烧加热器在喷嘴出口处烧蚀的面积更大,烧蚀部位的温度更高,与数值仿真结果一致.

    燃烧加热器氢气喷注结构点火试验火焰形状

    阀门开启时差对150N自燃推进剂发动机工作过程的影响

    陈锐达田增陈泓宇徐辉...
    384-395页
    查看更多>>摘要:为了研究阀门较大开启时差对采用自燃推进剂的空间液体火箭发动机工作过程的影响,对150N发动机开展高空模拟热试车,考察了氧阀、燃阀分别先开40、100、500、1 000 ms对发动机工作稳定性、点火推力峰值和响应时间的影响.试验结果表明,发动机均可以成功点火,稳定后的推力值基本不变.氧阀先开、燃阀先开时的点火推力峰值分别约为稳定推力的1.01~1.05倍和1.04~1.07倍,与两阀同步信号开启时相当.燃阀先开时,启动响应时间延长了约16ms.阀门单独打开时,氧化剂发生了充分闪蒸,流场中部夹杂冰粒喷出,燃料发生了部分闪蒸.当阀门开启时差达到500、1000 ms时,氧阀、燃阀单独打开过程中,输出推力分别约11、6N,分别占稳定推力的7%和4%,且后者输出推力呈现波动下降的趋势.

    液体火箭发动机阀门开启时差工作稳定性点火推力峰启动响应时间推进剂闪蒸

    双喷管运载火箭起飞阶段发射平台热环境研究

    赵晨耕乐贵高苏逸飞孙中一...
    396-405页
    查看更多>>摘要:以双喷管运载火箭动力系统构成的发射平台为研究对象,采用数值模拟的方法对火箭起飞阶段发射平台的热环境展开研究.基于三维可压缩Navier-Stokes方程、k-e方程湍流模型、2阶迎风TVD(total variation diminishing)离散格式,构建了双喷管运载火箭燃气射流模型.研究表明:喷管中心轴线与导流槽的交点处为导流面的冲击最大处,温度和压强极高,火箭尾焰射流冲击导流槽造成的反溅可能会进一步恶化发射台的热环境.火箭起飞过程中的漂移会加大射流对发射台的冲击,使其表面温度和压强迅速升高,减少其使用寿命.该研究为运载火箭起飞阶段发射平台的热环境评估提供了有效的方法,对热防护系统的安全设计具有重要的工程应用价值.

    双喷管运载火箭尾焰射流导流槽发射台漂移