航空发动机可靠性分析技术FMEA／FMECA

故障模式影响分析(Failure Mode Effect Analysis)和故障模式、影响及危害性分析(Failure Mode Effect and Criticality Analysis)是一种可靠性分析技术,在航空发动机的可靠性设计过程中占有重要的地位。本文主要介绍了FMEA/FMECA的分析方法及分析程序,并对目前分析工作中存在的问题,数据来源、评审及用途进行了讨论,从而说明了FMEA/FMECA是由产品的设计人员在可靠性专业人员的协助下完成的,从方案设计开始,边设计边分析,贯穿整个设计过程,才能收到良好的效果。     

民用飞机典型部件的可靠性分析

运用FMECA方法 (故障模式影响及危害性分析)分析部件可靠性时,由于引发故障的因素会彼此影响,且专家评判带有较强主观性等问题,很难综合各种复杂因素得到定量结果。针对该问题,文中首先对飞行操纵系统典型部件——方向舵配平作动器进行硬件FMECA,基于分析结果且运用模糊FMECA方法,通过咨询专家得到单因素评价集、采用层次分析法得到权重集等步骤,最终求解得到危害度,减小了分析过程中的主观影响,使评判结果定量化。实例表明,得到的各故障模式危害度大小排序与实际吻合。由此可见,该方法在改进可靠性方面可以提供参考。     

FMECA在航空发动机研制工作中的应用

本文简要地介绍了故障模式、影响及危害性分析(FMECA)在航空发动机设计中的作用和工作方法。     

航空发动机数据库系统特殊性的研究

航空发动机是一种在不断发展中的技术密集型的热动力机械产品。它不但涉及许多学科与技术领域,而且本身结构复杂、型式多样。在建立关系型航空发动机数据库时,研究描述航空发动机的各种数据间的关系模式与函数依赖关系,以及数据库逻辑结构合理设计的特殊性是建立数据模型的重要环节。     

利用历史故障信息提升机载计算机FMEA分析准确性

FMEA分析是可靠性分析中的一个重要工作项目,通过分析产品的故障模式发现设计的薄弱环节提出改进措施,并为产品的设计提供数据支撑.目前机载计算机FMEA分析存在分析不准确、不全面的问题,导致分析工作流于形式,分析结果可用性差.分析了目前FMEA分析存在的问题,描述了历史故障数据对FMEA分析的作用,提出了利用历史故障信息对FMEA分析进行改进的方法,给出了分析的工作流程,明确了利用历史故障信息可以有效提升FMEA分析的准确性.     

运用关系代数理论解析接口底层实现机制

接口是面向对象范式和工程领域中的重要概念,认识其实现原理和内部机制有利于提高软件实践过程中的设计开发能力。首先,从普通的接口调用语句的汇编命令入手,描述了接口的使用方法和外在特征;其次,运用数据模型和关系代数等关系理论技术,分析探讨了接口底层机制的实现原理;再次,给出了2种可能的接口实现机制,通过对比分析确立了比较接近真实的底层实现机制,并分析了其静态结构、执行过程及其他特点;最后,相关试验结果表明该模型机制能够满足软件底层体系结构要求并解释了软件的相关呈现现象,从而证明了推断过程和结果的正确性。     

规划维修的主要分析方法及其输入

论述了进行规划维修所要用到的几种分析方法以及每种方法的作用和输入。这些分析方法是 :故障模式、影响及危害性分析 (FMECA)、以可靠性为中心的维修分析 (RCMA)、修理级别分析 (LORA)和维修作业分析 (MTA)。     

基于FMECA的测试性验证分析

随着装备元件的集成度越来越高,对装备测试性的要求越来越高。良好的测试性设计可以有效地提高产品维修性,降低全寿命周期费用。在对通用处理单元进行故障模式、影响和致命度分析(FMECA)的基础上,建立了产品的测试性模型,进行了测试性验证试验,并对验证结果进行分析。     

航改燃气轮机燃烧室故障模式、影响及危害性分析

为提高航改燃机燃烧室可靠性及使用安全性,在设计阶段对某型中等功率航改燃气轮机燃烧室进行故障模式、影响及危害性分析(FMECA)。根据燃烧室结构组成,建立硬件层次及可靠性逻辑框图。针对燃烧室机匣、火焰筒、燃油总管、燃油喷嘴、导流罩等零部件进行故障模式分析,指出可能发生故障的原因及其影响,并有针对性地提出改进措施。根据各零部件发生故障的概率及严重程度建立危害性矩阵,找出系统的薄弱环节,得到FMECA表。结果表明:火焰筒壁面掉块及燃油总管焊缝开裂是影响燃烧室性能及使用安全性的主要因素,应采取相应措施降低其发生概率及严重程度,同时指出对于发生概率及严重程度较低的故障可以适当降低其设计成本。运用FMECA表客观地找出系统薄弱环节,为后续燃烧室维护及测试提供参考。     

面向全生命周期的飞机产品数据架构技术

为增强产品数据管理能力,提升飞机研发效率和质量,基于构型控制技术和飞机产品数据管理的多年实践,提出了飞机统一产品数据架构(UA-PDA)概念,并依据飞机研制生命周期过程对UA-PDA的分类、组成以及相互之间的关系进行了定义和描述,对架构管理技术和方法也进行了探讨;此项技术研究对于复杂产品研制构建统一产品数据模型,实施产品研制和服务全过程的数据协同和构型控制,具有十分重要的意义。     

基于知识图谱的装配语义信息建模

针对总成产品的装配数据通常分散于CAD模型与装配工艺文档中,因而不同类型的装配语义信息由于异构性无法相互关联的问题,基于知识图谱提出一种面向装配语义信息的建模方法,结合传统的数据映射与人工智能中的自然语言处理技术,实现了CAD模型的几何信息与装配工艺文档中工艺过程信息的智能集成。首先阐述了不同层次的语义特征在基于知识图谱的装配语义模型(KG–ASM)中所代表的概念、实体类及关系类;其次根据CAD模型文件与装配工艺文档,基于数据抽取、语义映射及自然语言处理技术自动构建KG–ASM中的实例节点;最后以航空航天产品中速度调节机构的试装过程为例验证KG–ASM及其构建方法的可行性。     

基于运动嵌套网格的前飞旋翼绕流N-S方程数值计算

 通过求解 Navier-Stokes方程数值模拟了直升机旋翼前飞非定常流场。为了模拟包括旋转、周期性变距和周期性挥舞的非定常运动,采用了一种能够快速完成重叠网格间流场信息交换的运动嵌套网格方法。空间上采用中心平均的有限体积法进行离散,时间方向应用含隐式子迭代的双时间法推进求解。为了验证程序的正确性,数值计算了一有升力悬停流场,旋翼桨叶表面压力分布的计算值与实验值吻合很好。     

飞机燃油油量测量及姿态误差修正方法

提出了一种基于 CAD技术的航空燃油油量实时测量方法。采用三维实体造型技术 ,建立了某飞机机翼油箱模型 ,利用油量传感器的输出值及飞机姿态信息 ,对燃油油量进行实时测量及姿态误差修正。     

TCM-2热电偶自动检定系统

ＴＣＭ－２热电偶自动检定系统，采用人机对话的形式，改变了以往检定热电偶的手工操作过程。以微机为中心，配以高精度的控浊信和多通道检测系统，自动控温，进行数据采样与处理，并直接打印检定结果。设有计算和检索的辅助功能。满足国家检定规程的要求。     

舰船飞行甲板真实流场特性试验研究

 介绍了某驱逐舰在实际航行时,舰尾飞行甲板进行流场实测的结果。给出了飞行甲板直升机起降区流场的速度矢量图,为制定直升机安全起降风限图及流场理论计算的验证提供了依据。试验结果表明,用自行开发的适于外场测量的七孔探针测试系统,可同时测量空间多点的三维流场速度和方向。     

基于IGES的CAD/CMM零件自动建模的实现

提出了一种基于IGES文件的CAD/CMM零件建模系统.该系统能够对待测零件的CAD数据自动进行提取与识别,并经处理形成具有检测意义的零件模型.文中给出了其实现的基本原理及系统组成,最后通过实验加以验证.     

航空发动机叶片CAD造型方法

提出了一种叶片截面线光滑拼接的造型方法,解决了造型中截面线产生拐点等问题;同时提供了一种叶片曲面放样的方法,解决了弯扭叶片在截面叠加时曲面易扭曲等问题;最后以通用CAD软件为平台,开发了航空发动机叶片CAD造型软件,实现了叶片造型的可修改性,大大地缩短了叶片的造型时间,取得了良好的应用效果.     

基于IGES的CAD/CAM后置处理器的实现

IGES是实现不同CAD/CAM系统之间的数据转换的文件标准,介绍了IGES的主要特点以及基于IGES的CAD/CAM平台后置处理器设计的基本过程。将一种CAD/CAM平台的模型数据通过IGES转换标准导入另一种CAD/CAM平台中,实现了模型数据的共享。     

有限元网格模型装配技术研究

针对复杂装配体有限元网格模型手工装配难度大的问题,提出了CAE环境下基于工程语义的带装配约束关系的有限元网格装配方法。对有限元网格模型进行自动分组,通过建立CAD装配本体和CAE装配本体之间的映射关系,将CAD的装配约束类型转换为几何位置关系,将这些关系转换为网格模型的装配定位变换矩阵,在对PATRAN二次开发的基础上,通过实例验证了方法的有效性。     

可压混合层涡并放热效应的涡动力分析

 基于双元单步不可逆燃烧动力学简化模型 ,采用紧致差分算法直接求解二维可压 Navier-Stokes方程 ,研究了时间发展非预混扩散火焰平面反应混合层流动。拟序结构由数值线性稳定性分析方法设定的粘性可压最不稳定小扰动初场促生。随放热强度增大 ,得到了基频涡卷撕裂现象。涡动力分析表明 ,放热主要通过膨胀和斜压这两种强非线性过程抑制大尺度剪切涡的演化