数据驱动的航空发动机材料设计研究进展

数据驱动的材料设计模式已经广泛应用于材料科学研究中,以加速新材料从研发到应用的进程.机器学习技术能够挖掘数据中存在的潜在模式或规律,是数据驱动材料设计模式的研究关键和热点.其中,基于主动学习的策略已经成功指导了多种新材料的开发.首先,介绍了主动学习的研究思路、构成要素及每个环节常用的方法;其次,以航空发动机材料如高温合...     

航空发动机适航标准中镁合金材料使用要求

针对镁合金材料在航空发动机使用中容易腐蚀而被限制使用的问题,从适航条款出发,结合案例分析,系统梳理了镁合金材料在适航标准、国内外标准规范中的使用规定,对比分析条款,总结归纳特点,为航空发动机材料选用提供参考借鉴。     

高性能航空发动机的发展对材料技术的要求

论术字先进的新材料及其相关的工艺技术是航空发动机发展的技术基础;介绍了推重比10一级发动机预研对新材料的要求,并对加快航空发动机及其相应新材料,新工艺的发展提出了若干建议。     

航空发动机主要零部件材料标准发展现状分析

介绍了我国航空发动机主要零部件材料标准发展状况,分析了标准中存在的问题,提出了对航空发动机材料标准化工作的建议。     

航空发动机材料的发展

采用先进材料对提高航空发动机推重比至关重要。本文简要介绍了国外先进航空发动机材料的开发和应用情况。     

航空发动机材料标准分析

介绍我国航空发动机材料标准发展状况,分析标准中存在的问题,提出加强航空发动机材料标准化管理的建议.     

航空发动机的性能发展趋势

当飞机制造商在努力研发下一代民用飞机时,发动机制造商也在不断探索着发动机的改进之路,使新一代发动机产品更为节油、环保、安静,而且维修更为简便。     

未来航空发动机材料的发展

本根据未来航空发动机的要求，综述了各种先进材料（第三代单晶合金、双性能高温粉末合金、热障涂层、钛合金及钛铝复合材料、金属基复合材料、陶瓷及其复合材料、高温结构c/c复合材料及聚合物基复合材料等）的性能、特点及应用情况，从而为新材料的选用提供参考，并作为今后进一步论证的起点。     

航空发动机限寿件使用寿命监视研究

随着单元体设计与基于状态维修等理念的发展,为克服早期传统的使用监视方法的不足,提出并发展了航空发动机限寿件使用寿命监视技术。在归纳发动机使用监视发展历程的基础上,重点论述了使用寿命监视概念、功能结构、发展现状及未来趋势,并对比了使用寿命监视相对于早期使用监视方法的优越性与研究的必要性;详细分析了使用寿命监视需解决的关键技术及潜在的应用前景;最后结合国内现状,给出了开展使用寿命监视研究的相关建议。     

航空发动机燃烧室部件试验件结构设计

介绍了航空发动机燃烧室部件试验件的设计目的、设计要求及结构设计.设计过程中针对现有高温升燃烧室试验件的设计特点和工作状况,为保证试验安全及试验结果可靠,重点考虑了试验件进口流道设计、机匣应力分析、膨胀节选用和燃气导管冷却.     

航空发动机薄壁筒形件的成形工艺

航空技术和制造工艺的发展及提高,使航空发动机结构中不锈钢和耐热合金薄壁筒形件的技术要求也越来越高。由于它们在结构上的特点,决定了它们具有不同于一般工艺的独特工艺类型。 以某型发动机为例,其燃烧室外套、扩散器外壁及加力筒体,是三个典型的大型薄壁筒形件。     

航空发动机吞鸟要求的发展

针对中国军用大涵道比涡扇发动机吞鸟验证需求,从美国、欧洲、俄罗斯和中国民用航空发动机适航规章和军用发动机 通用规范、适航规章及吞鸟要求衍变历程、衍变内容和应用情况出发,对比分析军、民用吞鸟要求内容和内涵的差异。通过分析航 空发动机吞鸟要求与应用的发展,研究吞鸟要求与发动机研制技术的关联性,提出中国自主研制的大涵道比发动机吞鸟要求应用 建议。吞鸟要求的升级以更高的安全性需求为出发点,并随航空发动机设计技术提高得以实施和颁布;吞鸟要求的升级又指导着 下一代发动机的研制,二者相辅相成螺旋提升;吞鸟要求的具体参数逐渐统一,并呈现越来越严格的特点。根据中国适航规章和 通用规范吞鸟要求演变发展特点,结合中国军用大涵道比涡扇发动机研制技术现状,建议目前中国自主研制的大涵道比发动机按 照FAR 33.77吞鸟要求的参数进行验证,并最终依托于发动机技术进步实现与现行吞鸟要求的一致性。     

航空发动机管路件标准化的整体构思

论述了标准件合格鉴定的意义、合格鉴定的形式对不同类别标准件的影响,得出了对不同标准件宜划分鉴定类别的结论,并据此对航空发动机用管路件标准化提出了一揽子解决方案。     

考虑材料性能分散性的航空发动机结构安全系数确定方法

针对材料性能分散性与航空发动机关重件可靠性之间关系的定量表征问题,结合正态分布和威布尔分布参数特点,研究了不同变异系数和形状参数条件下累积失效概率与安全系数确定方法,获取了材料性能分散性对结构可靠性的影响,给出了不同分散性条件下的安全系数。数值计算结果表明:结构设计选材应充分考虑材料性能分散性的影响;对于分散性较大的材料,单纯增大安全系数并不能保证结构具有足够的可靠性裕度,应采取措施有效降低材料性能分散性,才能从根本上控制结构失效概率水平。     

航空发动机材料寿命问题探讨

归纳了航空发动机材料的变形损伤机理,强调了变形物理机制模型在部件设计和全寿命预测管理方面的应用     

航空发动机试验数据管理系统设计

为了满足航空发动机试验的需求,实现内场、外场、露天台试验数据的统一管理,根据航空发动机试验体系的实际情况 以及大数据的理念,采用现代测控技术、通讯技术、数据管理和分析技术等先进手段,解决了多数据源数据的采集与融合、多类型 试验数据即结构化与非结构化数据的综合管理、试验数据的快速处理分析等关键技术难题,建立了1个基于以太网的航空发动机 试验数据管理系统,实现了对试验数据的集中管理、有效共享、合理使用和安全存储。该数据管理系统已保障多种型号航空发动 机完成了试验,结果表明：该系统中试验数据的45%为结构化数据、55%为非结构化数据,同时提供给发动机故障诊断系统、健康 管理系统、试验信息管理系统等多个系统,具有适用性强、安全性高、易于管理等特点,可以满足试验数据管理的技术要求。     

我国航空发动机齿轮材料的现状

国内通常用于制造航空发动机齿轮渗碳的钢种有:12CrNi3A,12Cr2Ni4A,14CrMnSiNi2MoA,18Cr2Ni4WA,20CrNi3A,以上是在改革开放前常用的。以下是引进国外机种后为了国产化所研制的渗碳齿轮钢:16Ni3CrMoE(仿法国牌号E16NCD13),16Cr3NiWMoVNbE(仿俄罗斯牌号16X3HBφMB-Ⅲ,代号为 -39Ⅲ),     

航空发动机的材料和制造技术

在航空科学的“音障”、“热障”重要发展阶段，制造技术和材料科学起着举足轻重的作用。在未来超音速和高超音速飞行器的开发中，这种作用更会突出。先进的航空航天器及其推进系统的发展，不但促进了材料科学迅速的发展，表现为由宏观转向微观、由定性转向定量－采用无损检测与计算机模拟相结合方法以及数理化与高科技相交、复合材料倍加重视等特征，而且导致了制造技术的发展和更新；复合材料结构制造技术将成为２１世纪的主要航空     

航空发动机限寿件疲劳可靠度计算新方法

针对目前的航空发动机限寿件（ELLP）疲劳可靠性分析中的小失效概率事件以及其极限状态函数具有较强非线性的特点,提出了一种具有自更新机制的半径外自适应重要抽样（AUMCROAIS）疲劳可靠性分析方法。该方法首先利用蒙特卡罗自适应重要抽样（MCAIS）快速逼近真实设计验算点（MPP）附近,随后以近似设计验算点为中心进行极坐标抽样,并依次构造主动学习函数,对近极限状态函数和抽样半径进行最优选取,从而实现最优抽样半径的更新,通过不断的更新确定出最优抽样半径,加速失效概率计算的收敛。本方法提高了设计验算点的收敛速度同时保证了计算精度,解决了小失效概率事件以及强非线性极限状态函数可靠度计算难题,最后以某型发动机压气机轮盘为对象应用本方法,并与传统的蒙特卡罗仿真（MCS）方法、蒙特卡罗半径外自适应重要抽样法（MCROAIS）和一阶可靠性方法（FORM）进行了对比,验证了本方法的高效率、鲁棒性和仿真精度。