平显成像抖动问题分析与解决方法

简述了某型直升机选装的平显系统的组成和功能．针对在实际应用中遇到的平显在飞行中成像抖动现象进行了分析和总结,并给出了解决问题的方法。     

直升机机内PWM照明调光系统产生音频干扰问题的研究

在直升机机内照明调光领域,国外军机已广泛采用脉冲宽度调制（PWM）调光方式。PWM调光方式相比传统线性调光方式具有以下明显优点：效率高,调光范围宽,功耗小,带载能力强,附加损耗小等。但PWM调光系统的不足是电磁辐射,尤其会对机内通话系统产生音频干扰,在机通耳机中会出现明显干扰声,影响机内通话质量。本方案能有效抑制PWM...     

基于FPGA的磁轴承转子系统自适应振动抑制

针对航空发动机磁轴承转子系统在高速运行时的振动问题,通过分析转子自身不平衡引起的同频振动、电机干扰产生的倍频振动、结构模态振动等多种振动,设计了一种基于LMS算法的自适应滤波器。滤波器加入控制系统的反馈环节,对同频、倍频振动进行滤波处理,并且能在模态频率处切换至自适应同频信号放大器抑制模态振动。通过采用波特图、定频点分析、数值仿真等方法,证明了滤波器能有效地完成对磁轴承转子系统的自适应频率跟踪振动抑制和模态振动抑制;根据FPGA的硬件架构特点,采用一种3级量化策略的符号类LMS算法,构建了基于FPGA的实时自适应滤波器模块,并进行了自适应振动抑制试验。结果表明：基于FPGA的自适应滤波器对特定频率成分的抑制效果达到80%以上。     

滚动轴承故障特征提取的VMD包络切片谱分析方法

为了准确提取滚动轴承故障非平稳信号中的故障特征,提出基于变分模态分解（VMD）和包络切片谱的轴承故障特征提取方法。该方法使用VMD将轴承故障信号分解成1组模态分量,并进行Hilbert变换求取各模态分量的包络信号,进而求取包络信号的切片谱（VMD包络切片谱）来提取轴承故障特征。为了进行对比,同时对各模态分量进行幅值谱分析,得到其VMD幅值谱。分别采用VMD包络切片谱和VMD幅值谱对正常轴承振动信号、内圈故障信号、外圈故障信号、滚动体故障信号进行分析。结果表明：在VMD幅值谱中无轴承故障特征频率,在VMD包络切片谱中分别存在内圈、外圈和滚动体的故障特征频率fi、fo、fb及相关的倍频和调制频率成分,从而验证了VMD包络切片谱进行轴承故障特征提取的有效性与优越性。     

航空发动机内涵喷管裂纹机理分析

为了排除某大涵道比发动机内涵喷管尾缘在试车过程中多次发生的裂纹故障,对裂纹的机理进行了分析,并对内涵喷管进行了断口分析、有限元强度分析、模态及动应力测试分析。结果表明：内涵喷管的裂纹断口为高周疲劳断口。故障位置内、外壁面温差大,温度应力水平高;内涵喷管的结构刚度较低导致其模态密度较大;在工作状态下内涵喷管受气流随机激励作用同时出现多阶模态的振动响应。强度分析表明在动应力和静应力共同作用下,内涵喷管动强度储备不足导致其发生高周疲劳失效。采取改进内涵喷管加强环的结构形式,减小故障位置的温度梯度,增大内涵喷管结构的刚度等改进措施后,内涵喷管经动应力测试和强度分析其动强度储备满足强度要求,经70 h试车验证未再发生类似故障。     

压气机转子叶片掉块失效机理分析

针对航空发动机压气机转子叶片在工作中发生的掉块故障,通过对故障叶片进行宏观检查、断口分析、叶尖端面检查、材质及有限元分析等工作,确定了压气机转子叶片掉块的性质和原因。结果表明：叶片掉块性质源于叶尖与加强筋之间前缘区域叶盆侧表面的疲劳裂纹,裂纹扩展并产生瞬时断裂,最终形成掉块。排除了叶片由外来物打伤及材质和冶金缺陷等异常因素造成掉块的可能性。掉块原因为故障叶片叶尖与机匣封严涂层之间存在较重的非均匀碰摩,在叶片进气边叶尖与加强筋之间区域产生应力集中,在振动应力和离心载荷的共同作用下,导致叶片萌生疲劳裂纹并扩展,进而形成掉块。为避免类似故障再次发生,建议适当加大转子叶片与机匣的径向间隙,并严格控制装配质量和机匣封严涂层尺寸。     

联合载荷下燃油泵调节器声振特性分析

为了探究高集成燃油泵调节器在结构载荷和流体载荷联合作用下的动力学特性,比较其工作状态与非工作状态的响应差异.根据液压系统工作原理,建立液压模型,获得极限工况下燃油主要作用区域的压强.基于Ploymax法识别结构系统的阻尼,由响应控制原理和系统特征重构激励点载荷,并结合大质量法(l argemass method,LMM)实现载荷形式的转化.利用声固耦合法求解组合边界下系统的模态和振动响应,采用间接边界元法(indirect boundary element method,IBEM)计算声学响应.研究表明:相比于非流固耦合结果,耦合自由模态变化程度小,考虑机匣振动及燃油预应力作用下的耦合振动噪声峰值响应在低频段明显降低,第一阶频率降低17.3％,该频率下最高噪声值降低约14.3 dB,600 Hz以后响应有增大趋势.     

不同轴向间距对对转螺旋桨气动和声学特性的影响机理

基于非线性谐波法和声类比理论,研究了转子轴向间距对对转螺旋桨气动特性和噪声的影响规律及其物理机制.以某型对转螺旋桨为研究对象,研究了 6种具有不同转子轴向间距的对转螺旋桨模型.计算结果表明:对转螺旋桨转子轴向间距的变化对对转螺旋桨总效率有一定的影响,对总拉力系数和总功率系数影响不大.转子轴向间距的增大,对前后排转子之间的轴向速度有显著的影响,对转子后气流轴向速度影响不大.随着转子轴向间距的增大,前后排转子之间的径向速度逐渐减小,进而减弱了对转螺旋桨转子间的滑流收缩.通过改变转子轴向间距,相比最小轴向间距,对转螺旋桨噪声最大降低约10dB,干涉噪声降低约10dB以上,效率提升了 1.4％.随着转子轴向间距的增大,前排转子85％叶高处的压力面和吸力面1阶谐波压力幅值在尾缘处分别降低1 836 Pa(89％)和1 277 Pa(90％),后排转子75％叶高处的压力面和吸力面3阶谐波压力幅值在前缘处分别降低266 Pa(78％)和209 Pa(85％).     

焊丝超声振动对铝合金熔化极气体保护焊缝成形及气孔的影响

铝合金熔化极气体保护（GMA）焊接过程中引入超声能场可以有效降低焊缝气孔缺陷及改善焊缝成形。焊丝超声频振动引入超声能场,可以避免超声能量转化率低及焊炬复杂化等弊端,是一种可行的超声施加方式。然而,关于焊丝超声频振动对铝合金GMA焊缝成形及气孔行为的影响尚不清晰,对此进行了具体研究。结果表明：焊丝超声频振动后,焊道波动范围与表面粗糙度均减小,同时焊缝表面光亮程度也提高,当超声工具头振幅为26.3μm时,焊缝表面成形最佳,焊缝熔宽和熔深都有不同程度的增大;随着超声工具头振幅的提升,深宽比总体呈上升趋势,当超声工具头振幅为26.3μm时,深宽比提升幅度为9.72%,焊缝气孔缺陷明显得到改善;当超声工具头振幅为22.8、24.9、26.3μm时,焊缝气孔数量减少幅度分别为76.9%、65.7%、71.8%,同时气孔主要分布于焊缝上部。声学仿真结果表明,超声能量主要沿焊丝轴向传播,熔池下部声压幅值较大,这与焊缝熔深增加及焊缝下部气孔减少具有较好的对应关系。     

超高速单轨火箭橇失效分析与改进措施

探讨了国外火箭橇高速运行失稳现象和原因,针对近期超高速单轨火箭橇试验失败现象,从光电经纬仪、遥测、轨道不平顺和靴轨间隙等实测数据方面展开了故障分析,采用橇轨耦合动力学分析方法对故障进行复现,提出了有效解决措施,对系统进行了改进,并进行了试验验证和振动数据对比.结果表明:火箭橇系统在1 100m/s速度附近发生剧烈共振,导致产品橇舱体在薄弱处发生破坏;靴轨间小间隙加剧了火箭橇在低速条件下的振动,而高速条件下熔融磨损使间隙增加,又加剧了单轨火箭橇滚转扭转效应,导致系统发生局部失效破坏;调整轨道不平顺度、增加产品橇结构强度和刚度、改善靴轨间隙可以有效提升系统运动稳定性.