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期刊信息/Journal information
航空发动机
航空发动机

李孝堂

双月刊

1672-3147

hkfdj606@163.com

024-24281757 24281751

110015

辽宁省沈阳市沈河区万莲路1号沈阳市428信箱18号

航空发动机/Journal Aeroengine北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊作为我国航空发动机专业创刊最早、报道内容全面翔实、技术含量和学术价值颇高的自然科学期刊在行业内外具有很高的影响和知名度，被专业权威机构指定为“航空发动机专业国内核心期刊”。
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    单环调节轴对称收扩喷管全包线推力特性数值分析

    张瑞霞许羚巩亚南夏子龙...
    82-87页
    查看更多>>摘要：为了研究单环调节轴对称收扩喷管的全包线推力系数变化规律,采用经模型试验验证的数值仿真方法,对该类型喷管推力系数的影响因素、面积比设计方法和全包线推力特性开展数值分析.结果表明:在非加力状态下,喷管常用落压比为3～4,处于低落压比状态,喷管推力系数在面积比为1.1～1.2时较优;在加力状态下,喷管常用落压比为4～8,推力系数在面积比为1.3～1.5时较优.基于包线内结构可达目标,开展推力特性全局优化,优化后在非加力状态下,喷管推力系数为0.959～0.992;在加力状态下,喷管推力系数为0.956～0.993;随着飞行高度的增加,包线内喷管实际使用落压比区间逐渐右移,推力系数先增大后减小.编制了单环调节轴对称收扩喷管推力特性的快速分析程序,可实现全包线推力性能点群的高效预估.

    单环调节收扩喷管推力特性落压比面积比快速分析程序

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    航空发动机热防护超临界CO2闭式循环方案设计

    李星剑连华奇李育隆徐思远...
    88-94页
    查看更多>>摘要：针对航空飞行器高速飞行时发动机热环境严峻、冷源有限的问题,提出了一种应用于航空发动机热防护、以超临界CO2为工质的闭式布雷顿冷却循环方案.采用能量分析法构建布雷顿循环的数学模型,对比分析了简单循环、回热循环与间冷循环3种循环结构的优劣,比较了高温部件冷却通道的串并联结构对循环性能的影响.结果表明:回热循环能够提高系统热效率约4%,但热沉利用率降低50%;间冷循环能够降低系统热沉消耗8%,但会导致系统总质量增大;超临界CO2简单循环是最符合发动机中间工质冷却循环工作需求的循环结构.对于简单循环而言,高温部件冷却通道并联结构的热效率比串联结构的高6%,但需要的碳氢燃料质量流量提高了2.7%,在碳氢燃料质量充足的条件下,并联结构的性能更优.

    热防护闭式布雷顿循环超临界CO2循环结构航空发动机高超声速飞行器

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    基于Weibull混合分布的航空发动机零部件寿命建模

    袁忠大程秀全王大伟
    95-100页
    查看更多>>摘要：针对航空发动机在维修工作中存在重要零部件使用寿命及失效率难以估算的问题,搜集了发动机重要零部件燃油计量活门、整体驱动发电机、液压机械组件的使用寿命数据,并运用Weibull混合分布及单Weibull分布分别建立了上述重要零部件的寿命模型.在模型求解过程中采用了经典的三参数相关系数优化法,求出发动机重要零部件的可靠度、失效率及故障概率密度函数.通过计算得出Weibull混合分布模型的线性相关系数rg比单Weibull分布模型的大;同时K-S假设检验结果显示,Weibull混合分布的统计量观测值Dn均小于临界值D30,0.1.结果表明:相对于单Weibull分布,Weibull混合分布模型更精确地表征了发动机重要零部件的寿命数据,从而有效地提高寿命参数的估算精度;Weibull混合分布模型的可靠性有助于发动机管理工程师制定视情维修方案;并对航材备件的数量有指导意义,具有较高的推广应用价值.

    航空发动机部件寿命威布尔混合分布可靠性模型寿命建模

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    陶瓷基复合材料火焰筒热疲劳性能试验

    韩勇勇杜成马小森王日先...
    101-106页
    查看更多>>摘要：为了更准确评估陶瓷基复合材料全环火焰筒的热疲劳性能,考核陶瓷基构件与金属件之间的连接件设计能否满足使用要求,开展了燃油流量循环控制时序的火焰筒热疲劳试验.根据试验特点和要求,制定了试验所需的燃油流量控制方案、试验过程风险控制方法、数据录取方式及处理方法等.在陶瓷基复合材料全环火焰筒上开展了2个燃油流量循环控制时序、200次循环的热疲劳试验.结果表明:燃油流量控制方案、试验过程风险控制方法、数据录取方式及处理方法等能够满足火焰筒热疲劳试验的要求;在试验工况下,火焰筒壁温最高为1010℃;经过400 min的热疲劳试验,火焰筒及连接件未损坏,证明陶瓷基复合材料全环火焰筒在试验工况下的可靠性高.

    陶瓷基复合材料火焰筒热疲劳性能试验航空发动机

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    钛合金包边复合材料风扇叶片的鸟撞数值仿真

    金峰刘璐璐朱信颖罗刚...
    107-113页
    查看更多>>摘要：为降低鸟体撞击航空发动机中带钛合金包边树脂基复合材料风扇叶片的试验成本,开展了数值仿真研究,为钛合金包边在航空发动机风扇叶片上的应用提供参考和依据.对风扇叶片进行简化,采用ABAQUS有限元软件构建了鸟撞带钛合金包边和不带钛合金包边的风扇叶片模型,其中,钛合金包边和复合材料叶片之间用粘结界面单元进行粘接,研究了不同鸟体冲击角度和速度下2种风扇叶片的损伤.结果表明:在鸟体冲击速度相同时,随着冲击角度的增大,风扇叶片的损伤增大且能量吸收率提高,在冲击角度也相同时,带钛合金包边的风扇叶片损伤更小且能量吸收率更高;在鸟体冲击角度相同时,随着冲击速度的加快,风扇叶片的损伤增大且能量吸收率提高;在鸟体冲击下,粘结界面单元最终发生拉伸破坏,在低速度冲击下还会发生剪切损伤.

    复合材料风扇叶片钛合金包边鸟撞数值仿真航空发动机

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    基于多尺度特征融合的航空发动机剩余寿命预测

    秦子轩张晓东白广芝任先聪...
    114-120页
    查看更多>>摘要：针对航空发动机原始数据中存在多样化退化信息及大量噪声干扰的问题,建立了一种基于多尺度特征融合的发动机剩余可用寿命(RUL)预测模型.构建了一种基于统计量的方法来降低原始数据中的噪声干扰;基于卷积双向长短期记忆网络(ConvBiLSTM)和多头注意力机制(Multi-Attention)设计了加权时空特征提取模块(WSTFEM);采用多尺度学习策略,构建多尺度卷积双向长短期记忆网络(MCBLSTM)提取数据在不同时间尺度下的加权时空特征;提取数据手工特征为RUL预测提供具有针对性和解释性的退化信息;将上述特征进行特征融合后输入至全连接网络获得RUL预测值.以FD004子集为例,使用C-MAPSS数据集对模型进行仿真试验验证.结果表明:MCBLSTM模型在4个子数据集上RUL预测精度更高.相较于BiLSTM,均方根误差减小了20.35%,非对称评分函数下降了54.76%.

    深度学习多头注意力机制多尺度卷积双向长短期记忆网络剩余可用寿命航空发动机

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    7075铝合金超声多轴疲劳断裂行为

    韩广玲黄志勇王建申杰斌...
    121-127页
    查看更多>>摘要：针对航空发动机相关部件缺少铝合金7075-T6的超高周多轴疲劳S-N数据与疲劳断裂机制等相关数据问题,设计了新型超声多轴疲劳增幅杆和多轴疲劳试件,与超声换能器组成超声多轴疲劳设备,实现拉压和扭转应力的同时加载,获得了在109循环数范围内的超高周多轴疲劳S-N曲线.此外,在扫描电子显微镜(SEM)下观察多轴疲劳试件断口并进行分析.结果表明:当疲劳寿命处于高周(HCF)范围内时,多轴试件受到扭转应力的影响,裂纹从表面及次表面开始萌生,疲劳裂纹扩展路径上出现了大量的疲劳孔洞;在较大的裂纹尖端剪切力的高裂纹增长率影响下,疲劳孔洞在裂纹萌生点附近聚集.当疲劳寿命处于超高周(VHCF)范围时,裂纹萌生位置从表面逐步过渡到内部,内部裂纹萌生机制具有鱼眼特征,鱼眼中心出现的破碎颗粒起到应力集中点的作用,使裂纹从内部萌生.

    7075铝合金多轴疲劳裂纹萌生疲劳孔洞鱼眼航空发动机

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    基于H∞及动态阈值的主燃油回路故障检测

    李宏新郝彬彬董久祥
    128-134页
    查看更多>>摘要：为了解决航空发动机主燃油伺服回路传感器故障率高、固定阈值判定算法精度低的问题,提出了一种基于有限频H∞性能指标的扩展型观测器设计方法和一种动态阈值设计算法,实现主燃油伺服回路早期的故障检测.建立了包含非线性特性的主燃油控制回路数学模型,基于执行器及传感器所受扰动的频率分布区间,采用有限频H∞性能指标,设计了观测器增益保证扰动到残差输出的无穷范数最小,增强了故障检测系统的抗干扰性.基于白噪声的概率统计特性提出了一种自适应动态阈值设计方法,降低了传统故障检测方法中的误报率和漏报率,提高了故障的检测精度,并通过仿真对该方法进行了验证.结果表明:针对不同的故障类型,该方法均可提高故障检测实时性,并提高故障检测精度,误报率和漏报率分别从5.5%和20.5%降至1%和9%,对航空发动机的健康维护具有重要意义.

    主燃油回路动态阈值故障检测航空发动机

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    航空发动机泵用控制器一体化滤波组件设计

    边学良曹宽张振华贾雨庆...
    135-141页
    查看更多>>摘要：针对航空发动机燃滑油泵用控制器电磁兼容性(EMC)试验项目CE102和RE102,根据设备的特点,从设计要求、滤波电路设计和结构设计几方面进行了一体化滤波组件的总体方案设计.通过采用工程经验以及公式计算滤波器参数的方法设计的一体化滤波组件并不能使设备一次性通过电磁兼容性的全部试验项目考核,根据实际工况进行试验摸底测试,对未通过的试验项目的超标点进行分析与定位后,确定其原因是由于电路设计中无Y电容去泄放共模干扰,计算选用的共模电感的电感量偏小所致.结果表明:通过采取增加共模电感量和输出线屏蔽的措施和在设备输入端加装一体化滤波组件,消除或减小了其在电源线和信号线上产生的传导干扰,使试验项目顺利通过.

    电磁兼容性一体化滤波组件燃滑油泵控制器航空发动机

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    螺旋桨桨叶根部断裂飞脱轨迹数值仿真

    温庆刘冠冕程志航杨康智...
    142-149页
    查看更多>>摘要：螺旋桨桨叶断裂飞脱轨迹对飞机的安全性有重要的影响.为了研究螺旋桨桨叶根部断裂后的运动过程,采用数值模拟方法进行了仿真分析,并与风洞试验结果对比.将求解区域划分为10个网格区域,对其中3个螺旋桨旋转区域单独划分网格,通过滑移网格进行数据传递,对有飞脱桨叶的螺旋桨的6个桨叶分别设置重叠网格.采用螺旋桨真实旋转的非定常方法获得周期性稳定的空间流场,当飞脱桨叶到达指定位置后,求解桨叶的6自由度运动方程,计算桨叶的飞行轨迹.结果表明:在短时间内,该螺旋桨的桨叶飞脱后的运动轨迹主要受惯性力的影响,而气动力的影响不大;飞脱桨叶的桨根在第0.015 s左右与后继桨叶的桨尖相撞,与测力风洞试验的断桨事故诊断结果相符.

    螺旋桨重叠网格根部断裂飞行轨迹数值模拟航空发动机

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