涡轮后机匣的结构动力学精确建模

构建精度高、规模适中的部件动力学模型,是航空发动机在研制初期实现从结构部件到整机的动力学特性准确分析的有效途径。为构建满足工程需求的部件结构动力学模型,依据某装配组合式涡轮后机匣的结构特点,提出了其各构件的“超模型”建模及装配组合形式的连接件分类建模的方法,实现装配组合式涡轮后机匣的整体“超模型”建模。同时,进一步介绍了各构件的“超模型”建模步骤、基于有限元单元网格尺寸变化的收敛准则,建立了自由度490万的后机匣构件“超模型”,“超模型”构件的频差精度可达1%以内;利用薄层建模法模拟多螺栓连接结构、采用接触对模拟支板搭接处的接触连接。装配组合后的涡轮后机匣“超模型”通过动力学分析,结果表明后机匣前8阶为整体振动模态。整体“超模型”的建立,可以代替研制样机提供虚拟试验数据,实现简化模型的修正和确认,为研制初期的结构动力学特性精确分析提供技术支撑。可推广应用到发动机其他部件及整机的精确建模中。     

Ni3Al基IC6返回料合金的显微组织与力学性能

利用带能谱的扫描电镜（SEM／EDS）和透射电镜（TEM）等分析手段研究了返回料添加比例对Ni3Al基合金IC6成分，显微组织及力学性能的影响。结果表明，返回料的加入对合金中主量元素的成分没有明显影响，但C，N含量随返回料加入比例增加而升高；除了在枝晶间析出了一些M6C碳化物颗粒外，IC6返回料合金的显微组织与新料合金没有明显差别；返回料的加入对IC6合金的室温拉伸性能几乎没有影响，高温持久性能略有下降，冷热疲劳性能明显恶化。建议在实际生产中返回料添加比例不超过50％。     

基于径轴向Tchebichef矩函数三维曲面非对称结构的模型修正

采用积分的思想,将曲面机匣看作由若干圆柱机匣积累而成,将曲面机匣振型数据插值到一个圈数×点数×层数的三维像素空间内,能够实现径轴向Tchebichef矩(RAT矩)对曲面机匣模态振型的识别。利用RAT矩函数从曲面结构模态振型数据提取矩特征值,实现对振型数据的压缩,基于矩特征值的相关性分析能够很好地描述重模态现象,弥补了传统模态置信准则(MAC)值对于重模态描述的缺陷。进而将矩特征值代替振型数据,作为目标函数,应用于模型修正。矩特征值的数据量远小于振型数据,能够提高计算效率、避免修正结果不收敛。考虑到工程部件大多非完全轴对称,以一个带有非对称凸台的航空发动机机匣为例,基于RAT矩进行模态计算、相关分析和模型修正,发现同时利用频率与RAT矩进行模型修正,相关性有明显的提升,例如第9阶模态的相关性由35.35%提升到67.21%。各阶模态对的频差也都明显降低,最大频差由14.56%降至9.09%。证明了RAT矩函数能够应用在三维曲面非对称机匣的模型确认中。     

激光快速成形镍基高温合金研究

在单道熔覆及薄壁墙试样制备的基础上 ,大致确定出Rene′95激光快速成形时的工艺参数和每层沉积高度 ,根据此高度对零件的CAD模型进行分层切片处理 ,生成二维平面信息 ,经过数据后处理并加入加工参数 ,生成数控信息输入成形系统 ,控制成形系统的沉积过程顺序完成各层的成形制造 ,直至加工出与CAD模型相一致的具有复杂外形的致密的金属零件。成形所用激光功率 16 0 0W ,扫描速度 3mm/s ,送粉速率 6 2g/min ,载气流量 0 3m3 /h ,所制零件总高 112mm(共沉积 380层 ) ,壁厚约 3mm ,每层沉积高度为 0 3mm ,零件具有良好的外形和尺寸精度。结果表明 :激光快速成形Rene′95镍基合金组织致密 ,成分均匀 ,沿成型高度方向具有定向凝固组织特征 ,具有较高的力学性能 但由于成型时存在很高的残余应力 ,容易导致开裂 ,通过基板预热可减缓应力。     

电流滞环控制的三相馈能式电子负载仿真研究

论述了一种用于航空发电机测试用的三相馈能式电子负载功率拓扑方案及其电流控制策略。首次将三相馈能式拓扑方案应用于航空发电机测试负载，这种馈能式电子负载采用电流滞环PWM技术，可实现功率因数无级调节，既可模拟阻性、容性、感性等各种航空发电机负载形式，又能通过三相逆变器将发电机发出的电能以功率因数1回馈给电网，这样降低了设备的功耗，缩小了设备的体积。建立了系统d-q模型。对系统方案进行了理论论证。并给出了Matlab仿真结果。     

基于EOPN和UML的柔性制造控制系统建模方法

柔性制造系统控制软件(Flexible manufacturing control software,FMCS)是保证柔性制造系统正常运行、实现预定生产行为的关键.通过分析扩展面向对象Petri网(Extended object-oriented Petri net,EOPN)与统一.建模语言(United modeling language,UML)建模的特点,并在分析柔性制造系统复杂功能层次的基础上,本文提出了一种针对FMCS,采用UML描述方法的EOPN建模方法.该方法综合了EOPN和UML建模的长处,支持FMCS从需求分析到模型实现的全生命周期.用该方法分析和设计的FMCS具有良好的可重用性、可扩展性和可变性,同时简化了控制软件的开发过程,降低了开发成本.     

卫星扰动对星载SAR成像质量的影响

星载合成孔径雷达快视成像质量与卫星的运动姿态密不可分，卫星扰动主要体现在对多普勒参数的影响上，而快视成像一般利用卫星星历来估计多普勒参数。通过详细分析，找出了卫星扰动对多普勒参数的内在联系，给出了详细的数学公式并结合实际数据进行了计算机模拟，给出了平台的控制精度范围，为星载ＳＡＲ系统设计提供理论依据。     

气波增压柴油机的排气系统改进分析

简要的综述了气波增压柴油机的现状,并对气波增压柴油机排气系统改进原理进行了说明。对排气系统的设计根据有关资料进行了分析与计算论述。根据气波增压器的特点,论述了对改进后排气系统的要求。     

基于激光连续扫描的弯曲管路工作变形测试方法

针对某发动机外部部分弯曲管路的振动测试工作,提出了1种基于激光多普勒连续扫描的高效测试方法。将线段的坐标变换引入激光连续扫描,发展了1种适合弯曲管路的激光连续扫描路径算法,使连续扫描激光振动测试应用于曲线结构,并进行了试验验证。结果表明:对某发动机外部管路中的弯管进行了曲线激光连续扫描测试,获取了1000 Hz内的2阶模态,与商用激光离散点扫描测试模态振型的相关性在0.9以上,验证了曲线连续扫描激光多普勒振动测试的可行性和准确性。连续扫描激光测试的效率高、测点密集,对进一步工程应用具有重要意义。     

生物柴油和甲醇组合燃烧对发动机排放性能的影响

以一台Isuzu 4HF1的直喷柴油机为试验机,采用生物柴油和甲醇组合燃烧方式进行排放性能的试验研究。研究表明,发动机在不同负荷下,甲醇的喷射比例从0至60%的组合燃烧模式与纯生物柴油燃烧模式相比,组合燃烧模式中CO2的排放减少,最高降幅达到10%;并且NOx的排放量下降了9.1%-29.6%;微粒质量浓度降幅最大为65.7%,均优于纯生物柴油模式。而CO和HC的排放含量明显提高,提高幅度达到6倍,但经过排气管安装催化转换处理器之后,含量可低于纯生物柴油模式。