航空燃气涡轮发动机状态监控和技术诊断导论

本文论述了航空燃气涡轮发动机状态监控和技术诊断科学产生的背景和意义。阐述了航空燃气涡轮发动机技术状态诊断任务分类,相关的重要概念,技术状态诊断的数学模型,技术状态分析,“正常技术状态”和“故障状态诊断算法”。最后,介绍了一些典型航空发动机状态监控和技术诊断系统的现状,讨论了系统远景发展目标和研究工作方向。     

航空燃气涡轮风扇发动机故障识别诊断方法研究

航空发动机的故障预测诊断研究是视情维修制度的主要应用,以状态监控为基础的维修制度需要对航空发动机进行状态监测与故障诊断。故障状态监测与诊断研究方法的多样性使初涉者毫无头绪,为了更好地把握航空发动机故障状态监测与诊断的研究方向,选择方法的最优面组合杂交出更加有效的故障检测与诊断技术,可以解决更加复杂的系统故障问题。本文对较为典型的航空发动机故障检测与诊断技术进行简析与评价,从而更加深刻地把握航空发动机故障预测技术。     

浅论状态监控及故障诊断技术在航空发动机中的应用

论述了状态监控及故障诊断技术研究的基本方法及其在现代航空发动机上的应用,对现代航空发动机的状态监控及故障诊断具有一定理论和工程应用价值。     

航空燃气涡轮发动机状态监控和技术诊断导论

要对航空燃气涡轮发动机技术状态进行监控和诊断,预先必须建立发动机完备的技术状态诊断数学模型。例如,可以用状态变量矩阵形式的表达式,表达出全部状态和性能的诊断数学模型,或者用技术状态函数表形式描述的诊断数学模型。由于航空发动机技术状态变量繁多,相关量函数的显式表达式复杂。建立完备的技术状态变量矩阵形式表达式诊断数学模型困难。目前一般认为技术状态函数表达式的诊断数学模型是容易建立,是较理想的数学模型。如图2所示,模标栏填入发动机技术状态E,包括正常状态e_1和故障状态e_i,纵标栏填入必要而允许的基础检查π_j。在横标栏和纵标栏相交的方格内,填入发动机技术状态检查结果R_j~i,可以用技术状态的数值或逻辑参数表示。     

航空发动机状态监控系统研究

航空发动机的维修方式正在由定期维修向视情维修转变,可以在保证发动机可靠性的前提下,降低发动机的维护费用。状态监控系统的研究是开展航空发动机视情维修的关键步骤。借鉴国外典型的发动机状态监控系统,提出了发动机状态监控系统的结构、功能需求、监控事件的选择,实现了机载状态监控系统的原理样机及其仿真平台,对状态监控系统的研究有一定意义。     

基于试飞数据的航空发动机状态监测与故障诊断

在航空发动机飞行试验阶段,发动机技术状态变化快、故障频发,为了实时监控发动机工作参数变化情况,快速及时地预测并诊断发动机故障,本文研究了试飞数据驱动的航空发动机状态监控与故障诊断技术。文章基于实际试飞数据建立了航空发动机ANN-NARX参数预测模型,考虑到建模样本量大、模型结构复杂、训练时间长、输入输出延迟等因素,采用遗传算法对模型的最小数据样本需求和结构进行了改进优化,并利用蒙特卡洛方法确立了参数预测模型的自适应告警门限,同时基于构建奇偶空间残差模型实现了航空发动机典型故障诊断。结果表明：实际试飞中只需有限架次试飞数据的训练学习,即可得到发动机参数预测模型,高压转子转速、压气机后压力、涡轮后总温及滑油总回油温度预测相对误差最大值分别为：1.0%、1.7%、0.2%和1.2%,综合模型建模误差和参数测量误差后的自适应告警门限有效降低了模型预测结果的不确定性,在已有数据样本集上的典型故障识别率达到95.2%。     

航空发动机故障远程诊断系统

基于WEB的航空发动机故障远程诊断系统是将传统的发动机故障诊断技术与WEB技术相结合的系统。该系统的建立使航空发动机的监控、诊断和维护技术融入网络环境,可以极大地提高发动机疑难故障诊断的准确性和及时性,体现了故障诊断技术网络化、信息化的发展趋势     

基于模糊粗集的航空发动机特征参数提取算法

提取发动机性能状态的特征参数,是提高发动机故障识别正确率和可靠性的必要条件.针对实际航空发动机故障参数所具有的模糊和连续性特点,提出了一种基于模糊粗糙集的特征参数提取算法,并应用到某型航空发动机故障识别.研究结果表明:属性约简的核则为导致发动机故障的特征参数,以此特征参数进行故障诊断,可保证较高的诊断精度;同时,该算法的抗干扰性提高了整个系统故障识别的正确率.该算法可用于航空发动机故障分类、故障诊断以及状态监控.      

航空发动机磨损故障的常用监控手段及其对比

论述了航空发动机状态监控重要性及其原理,分别介绍了当今比较成熟的几种状态监控技术——光谱监测、铁谱监测、油品分析和磁塞监测等,并分别论述了这些技术的优点及局限性。     

航空发动机状态监控和故障诊断软件

本文介绍“航空发动机状态监控和故障诊断”软件的功能知组成。应用此软件中所采用的“主状态量模型”的诊断方法对 B747和 B767飞机上装配的JT9D—7R4发动机已有的35个故障样本进行诊断,其诊断正确率达到75%以上。     

艾利逊250-C20J航空涡轴发动机状态监控

状态监控是发动机的积极维护技术方法,该方法的目的在于尽可能在早期发现发动机工作恶化情况,以便及时排除。本文评述了艾利逊250型涡轴发动机的状态监控技术。航空发动机的安全可靠性直接影响到飞机的安全性和经济性,可靠性管理方式和发动机监控技术的发展,为提高发动机的可靠性和降低维修成本提供了有效的途径。可靠性管理摒弃了过去定时维修成本高,发现问题不及时,采取措施相对滞后等问题,对发动机的使用和维修过程实施动态监控和管理,使维修人员能够及时根据监控采集的数据,作出分析和判断,预告何时需要进行预防维修,并修订…     

航空发动机滑油综合监控中的磨损故障融合诊断研究

单一的滑油光谱监控手段容易漏报航空发动机磨损故障.根据滑油光谱监控和自动磨粒检测互补的特点,在某型航空发动机上实施滑油综合监控,应用Dempster-Shafer(D-S)证据理论实现发动机磨损故障的融合诊断,并开发出基于上述监控方法和信息融合诊断的滑油监控专家系统.通过对实际诊断案例进行分析,结果表明:提出的滑油综合监控和融合诊断方法可有效解决该型发动机轴承故障预报的难题.      

航空发动机大颗粒金属磨屑监控技术

综述了油液监控技术在航空发动机上的应用,分析了原子发射光谱分析存在局限性,论述监控航空发动机滑油系统中的大颗粒金属磨屑的重要意义,并介绍了航空发动机大颗粒金属磨屑监控技术的研究应用现状.     

提高民航发动机起飞EGT裕度的措施

随着航空发动机状态监控与故障诊断技术的不断完善与提高,目前航空发动机的维修思想已由"预防为主"转向"以可靠性为中心",维修方式相应地由"定时维修"转变为"视情维修".实现发动机视情维修的基础是对发动机的主要性能参数进行实时监控,而发动机起飞EGT裕度是衡量发动机性能的主要参数,EGT裕度越大表明发动机的健康状况越好.     

航空发动机气动热力参数的趋势分析

航空发动机状态的趋势分析,是一种广泛地应用于航空发动机性能监控的分析技术。本文建立了发动机气动热力参数趋势分析的数学模型,着重讨论了有关数据处理中的四个问题:参数的换算;野点的判断和剔除;趋势性的判断和数据的平滑与预测。并将上述模型应用于JT9D发动机的气动热力参数的趋势分析。     

航空发动机状态监控亚定方程组有效数字算法

缺少状态监控的信息量是基于数学模型的航空发动机状态监控的主要困难。航空发动机状态监控亚定方程组缺少成熟可靠的求解算法。提出一种求解航空发动机状态监控亚定方程组的有效数字算法。此算法按实际工程应用所需的有效数字位数将解空间离散化,再加上亚定方程组本身的物理背景约束,然后用求解整数规划问题的方法将亚定方程组求解出来。仿真结果表明此算法是有效的,且2或3位有效数字的仿真结果曲线拟合较好,能较好地满足实际工程应用的需要。     

航空发动机装机技术状态模型研究

通过对航空发动机全生命周期业务模型分析,提炼了航空发动机装机技术状态业务模型,并建立了航空发动机装机技术状态管理模型,将错综复杂的装机技术状态数据项建立了关联关系。     

基于符号序列联合熵的航空发动机健康监控方法

引入信息熵理论,结合对多参数时间序列的符号化处理,探讨其在航空发动机健康监控中的应用.利用符号序列联合熵对航空发动机性能参数无序程度的描述,分析航空发动机健康状态及其演化方向.对两组实际飞行数据的实验分析表明,该方法描述的航空发动机的健康发展趋势与实际情况相吻合,能够较好反映航空发动机的健康状态,可以为航空发动机的健康...     

发动机健康监控技术的发展趋势

<正>发动机发动机制造商、维修企业和业内专家都在努力完善其对发动机运营数据的解读能力.主动解决潜在的问题。发动机状态监控(ECM)又称作发动机健康监控(EHM)或发动机趋势监控(ETM)。它包括发动机运行参数的记录、主要偏离值的识别、各种数据的分析和故障预测。ECM能够帮助预测可能的故障,提前安排维修工作,避免或减少不必要的维修。本文就发动机制造商和维修企业ECM的开展情况以及ECM领域的关键技术和发展趋势进行详细的介绍。全面高效的ECM2006年,GE航空将发动机监控诊断平台从工程部门移出,与现有的客户服务资源进行了整合,在俄亥俄州辛辛那提总部成立了GE航空运营中心,主要为各种型号的GE和CFM56     

关于航空发动机健康监测与诊断技术的研究

主要介绍了当前航空发动机健康监测与诊断技术的主要方法,并对各种方法进行了分析。本文重点介绍了基于油液分析的发动机磨损状态诊断,并对这种诊断方法的发展趋势进行了预测,然后从技术和经济的角度分析了新技术的可行性。