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基于KF-TCN方法的航空发动机寿命预测
1
作者 刘纯志 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第27期11607-11613,共7页
为解决传统预测方法在涡扇发动机剩余使用寿命(remaining useful life,RUL)预测精度较低的问题,提出了一种基于卡尔曼滤波与时间卷积神经网络(temporal convolutional network,TCN)相结合的涡扇发动机寿命预测方法。首先,为减小传感器... 为解决传统预测方法在涡扇发动机剩余使用寿命(remaining useful life,RUL)预测精度较低的问题,提出了一种基于卡尔曼滤波与时间卷积神经网络(temporal convolutional network,TCN)相结合的涡扇发动机寿命预测方法。首先,为减小传感器在采集数据时的噪声干扰,使用卡尔曼滤波(Kalman filtering,KF)算法对提取特征进行滤波处理。其次,构建KF-TCN模型,将滤波后数据输入到时间卷积网络中,捕捉时序数据中的时间依赖性并输出RUL预测值。最后,以FD001子集为例,使用商用模块化航空推进系统仿真(commercial modular aero-propulsion system simulation,C-MAPSS)航空发动机数据集对模型进行仿真试验验证。研究结果表明:与TCN、门控循环单元神经网络(gated recurrent unit,GRU)和长短期记忆人工神经网络(long short-term memory,LSTM)模型RUL预测结果相比较,本文所构建KF-TCN模型在发动机RUL预测过程中预测误差较小,为发动机寿命预测提供新思路。 展开更多
关键词 航空发动机 剩余使用寿命预测 卡尔曼滤波 时间卷积神经网络
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柴油多组分模型燃料的目标参数耦合关系
2
作者 梁俊杰 王瑞阳 +2 位作者 李格升 衡怡君 张千龙 《内燃机工程》 北大核心 2025年第5期1-8,共8页
以柴油为例,结合遗传优化算法研究了其有限组分模型燃料构建时权重值对目标参数计算值的影响,分析了各目标参数间的关联性,并从模型燃料构成组分的角度探讨了这些影响和关联性的机制,研究同时关注了候选组分数量改变所造成的影响。结果... 以柴油为例,结合遗传优化算法研究了其有限组分模型燃料构建时权重值对目标参数计算值的影响,分析了各目标参数间的关联性,并从模型燃料构成组分的角度探讨了这些影响和关联性的机制,研究同时关注了候选组分数量改变所造成的影响。结果表明,改变权重值时,十六烷值、低热值和烟阈指数计算值变化微弱;而H、C物质的量的比和相对分子质量受权重的影响较大,且低权重时受到权重的影响更高。模型燃料候选组分数量为19时,目标参数之间的关联性与密度、黏度和烟阈指数密切相关,当模型燃料候选组分数量为4时,这一关联性的核心目标参数是黏度、烟阈指数和表面张力。候选组分为19时,受密度和相对分子质量影响组分含量的个数最多,而候选组分为4时,影响组分含量个数最多的是表面张力和相对分子质量。 展开更多
关键词 柴油模型燃料 遗传算法 目标参数 权重 耦合机制
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分循环-多冲程压燃式增程器燃烧特性与性能优化
3
作者 吴凯剑 李卓航 +3 位作者 任飞 朱天奎 朱磊 黄震 《内燃机工程》 北大核心 2025年第5期9-18,共10页
针对分循环–多冲程压燃式增程器开展了理论分析和试验研究,通过理想热力循环分析和理论计算证明了该新型热力循环的理论效率提升潜力。基于样机试验平台的研究结果表明:新型热力循环可使得该压燃式增程器在高进气压力、高负荷的条件下... 针对分循环–多冲程压燃式增程器开展了理论分析和试验研究,通过理想热力循环分析和理论计算证明了该新型热力循环的理论效率提升潜力。基于样机试验平台的研究结果表明:新型热力循环可使得该压燃式增程器在高进气压力、高负荷的条件下同时实现高热效率和高功率输出。通过掺混乙醇的方式提高燃料的辛烷值,可以提高预混燃烧比例,加速缸内燃烧。在高进气压力、高负荷条件下,通过喷油提前角和喷油压力协同优化,在乙醇掺混体积比例达到30%时,可将指示热效率提升至57.2%。 展开更多
关键词 分循环 多冲程 压燃式增程器 热效率 性能优化
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基于RMSCNN的活塞式航空发动机故障诊断方法
4
作者 卢云义 沈鹏飞 +2 位作者 毕晓阳 杨晓 毕凤荣 《内燃机学报》 北大核心 2025年第6期538-548,共11页
传统的分布式活塞式航空发动机故障诊断方法需要人工参与,诊断过程不连贯,而基于一维卷积神经网络(1D-CNN)的故障诊断存在易过拟合、提取特征信息尺度单一的现象.针对以上问题,设计了一个结合卷积注意力机制的改进残差多尺度卷积块和一... 传统的分布式活塞式航空发动机故障诊断方法需要人工参与,诊断过程不连贯,而基于一维卷积神经网络(1D-CNN)的故障诊断存在易过拟合、提取特征信息尺度单一的现象.针对以上问题,设计了一个结合卷积注意力机制的改进残差多尺度卷积块和一个多尺度特征融合分类层.基于此,构建了残差多尺度卷积神经网络(RMSCNN)用于活塞式航空发动机点火与喷油系统的故障诊断.首先,通过改进残差多尺度卷积块提取原始时域数据的多尺度特征信息;然后对并行输出的网络结构进行降维、融合,形成多尺度特征融合层;最后,使用Softmax进行分类识别.结果表明:对于包含了点火提前角异常、喷油量异常共16类的活塞式航空发动机故障数据集,RMSCNN能够实现91.44%的故障诊断准确率,相比1D-CNN、GoogLeNet和ResNet50等常见网络,具有更好的故障诊断结果. 展开更多
关键词 活塞式航空发动机 故障诊断 多尺度卷积
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扩散火焰中丁醇对排放中粒子数量的影响
5
作者 张克松 丁文浩 崔福兴 《内燃机与动力装置》 2025年第1期75-79,共5页
为研究正丁醇对甲苯的稀释作用及正丁醇中的氧对尾气中粒子数量(particle number,PN)的影响,以正庚烷/甲苯/正丁醇为燃料,利用扩散充电式颗粒计数器测量自然对流扩散火焰中的PN,分析无正丁醇时二元燃料中甲苯体积分数对粒子数密度的影响... 为研究正丁醇对甲苯的稀释作用及正丁醇中的氧对尾气中粒子数量(particle number,PN)的影响,以正庚烷/甲苯/正丁醇为燃料,利用扩散充电式颗粒计数器测量自然对流扩散火焰中的PN,分析无正丁醇时二元燃料中甲苯体积分数对粒子数密度的影响,评估稀释作用对PN的影响;保持正庚烷和甲苯的体积比为83/17,分析添加正丁醇时三元燃料产生的粒子数密度,通过三元燃料与二元燃粒产生的粒子数密度的差评估氧的作用对PN的影响。结果表明:稀释效应对减少PN的作用更大;当正丁醇体积分数大于6%时,燃料中的氧开始促进颗粒的氧化,当正丁醇体积分数为13%时,燃料氧促进颗粒氧化的效果最大。 展开更多
关键词 正丁醇 PN 扩散火焰
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基于威布尔分布的发动机排气管可靠性寿命分析
6
作者 张丽荣 熊先清 罗闪闪 《装备制造技术》 2025年第2期30-32,40,共4页
为减少某型涡轴发动机排气管失效引起的非计划下发问题的出现,提高发动机燃油利用率,达到节能减排效果,降低运营成本,必须通过数据统计的方法来评估发动机排气管的可靠性,预测其寿命。以某公司该型发动机排气管历史故障数据为样本,利用J... 为减少某型涡轴发动机排气管失效引起的非计划下发问题的出现,提高发动机燃油利用率,达到节能减排效果,降低运营成本,必须通过数据统计的方法来评估发动机排气管的可靠性,预测其寿命。以某公司该型发动机排气管历史故障数据为样本,利用Johnson方法计算经验分布函数,选用两参数威布尔分布建立可靠度评估模型,利用极大似然估计求解模型参数,经K-S检验满足拟合优度,最终得到其累计分布函数和可靠度函数。对比计算出的平均寿命、额定寿命和中位寿命,结果表明额定寿命更为保守,这通常意味产品的实际表现优于制造商的设计预期涡轴发动机排气管的平均寿命、额定寿命和中位寿命。两参数威布尔分布的模型形状参数β=2.2433>1,说明排气管部件处于“浴盆曲线”三个寿命期的耗损阶段,其故障率会随时间上升。维护中应重点加强检查、整改,以延长排气管使用寿命,同时应根据实际情况做好下发准备。该研究实现排气管寿命预测,为该型发动机可靠性增长提供参考。 展开更多
关键词 涡轴发动机 节能减排 可靠度 两参数威布尔分布 极大似然估计 寿命预测 可靠性增长
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内燃机车余热水资源技术研究及应用
7
作者 邓玉红 王博 《冶金设备管理与维修》 2025年第1期60-62,共3页
针对内燃机车运用中机车冷却水系统产生的大量余热水能源,结合多年来内燃机车运用及检修的实际情况,对机车水、油系统进行技术改进,合理规划机车水、油管路,充分利用余热水能源,降低机车能源消耗。
关键词 内燃机车 余热水 能源消耗
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常压下掺混氢气对乙醇-空气混合物层流燃烧特性的影响
8
作者 苏傲成 朱源 +2 位作者 王筱蓉 姜根柱 陈锐 《海军工程大学学报》 北大核心 2025年第3期44-51,共8页
为了降低加氢站制氢储氢过程中的燃烧风险,研究了400 K时不同氢气掺混比例下的氢气-乙醇-空气混合物层流燃烧特性。建立氢气乙醇的化学动力学机制,提出了一种独立的化学动力学机理控制方法,隔离了物理效应参数的影响,得到了氢气带来的... 为了降低加氢站制氢储氢过程中的燃烧风险,研究了400 K时不同氢气掺混比例下的氢气-乙醇-空气混合物层流燃烧特性。建立氢气乙醇的化学动力学机制,提出了一种独立的化学动力学机理控制方法,隔离了物理效应参数的影响,得到了氢气带来的化学效应的数值。实验研究结果表明:加氢会增加乙醇的层流燃烧速度(laminar burning velocity,LBV),不同氢气比例下均在当量比为1.2时LBV达到峰值。H_(2)带来的混合气LBV的增加主要因为基元反应R2:O+H_(2)<=>H+OH和R3:OH+H_(2)<=>H+H_(2)O不断释放出H自由基。混合气的主要分解途径为C_(2)H 5OH→SC_(2)H_(4)OH→CH_(3)CHO→CH_(3)CO→CH_(3)→CH_(2)O→HCO→CO→CO_(2)和H_(2)→H_(2)O,氢气主要通过C_(2)H 5OH、C_(2)H 6、C_(2)H_(4)、C_(2)H_(3)、CH_(4)、CH_(3)CHO、CH_(2)CO、CH_(2)O、CH_(2)和CH等反应得到。 展开更多
关键词 LBV 基元反应 氢气 乙醇 分解途径
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车用内燃机AR检修系统的开发与应用
9
作者 陈闯 牛璐 《内燃机与配件》 2025年第19期101-103,共3页
本文以车用内燃机作为主要检修对象,对一款AR检修系统的开发设计及其应用展开分析,包括AR技术原理与关键支持技术、基于AR的车用内燃机检修系统设计分析,以及基于AR的车用内燃机检修系统应用测试。经分析可知,在车用内燃机检修过程中,通... 本文以车用内燃机作为主要检修对象,对一款AR检修系统的开发设计及其应用展开分析,包括AR技术原理与关键支持技术、基于AR的车用内燃机检修系统设计分析,以及基于AR的车用内燃机检修系统应用测试。经分析可知,在车用内燃机检修过程中,通过AR技术的合理应用,可实现一种增强现实型检修系统的合理开发,通过理论认知模块、拆装教学模块以及检修演示模块等的合理设计与应用,可充分发挥AR技术优势,提升车用内燃机检修效率和质量。希望通过此次分析,可以为AR支持下的车用内燃机检修系统开发提供参考,以满足该系统的实际应用需求。 展开更多
关键词 AR技术 车用内燃机 检修系统 系统设计 应用测试
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燃气轮机透平叶片涂层剥落失效机制及防护改进
10
作者 石聪 《热处理技术与装备》 2025年第5期55-58,共4页
针对燃气轮机透平叶片出现涂层剥落现象,深入分析机械应力、热应力、化学腐蚀及环境因素对涂层剥落的影响,研究其失效机制。并提出涂层材料优化、结构设计改进、制备工艺创新及运行维护强化等防护改进措施,以期提高燃气轮机透平叶片涂... 针对燃气轮机透平叶片出现涂层剥落现象,深入分析机械应力、热应力、化学腐蚀及环境因素对涂层剥落的影响,研究其失效机制。并提出涂层材料优化、结构设计改进、制备工艺创新及运行维护强化等防护改进措施,以期提高燃气轮机透平叶片涂层的可靠性与耐久性,为燃气轮机性能提升和使用寿命延长提供理论依据与技术支持。 展开更多
关键词 燃气轮机 透平叶片 涂层剥落 失效机制 防护改进
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常见止推片失效模式
11
作者 张杨 杨隽 +3 位作者 甄洪梅 张伟 栾永东 蒋金良 《小型内燃机与车辆技术》 2025年第2期93-96,共4页
止推片是各内燃机中不可或缺的零件,它是滑动轴承的一种,其主要作用为限制曲轴的轴向窜动保证曲轴可以顺利轴向转动。随着发动机热效率的提升,采用的降摩擦手段如低粘度机油、较小的曲轴轴颈直径等为止推片的可靠性带来不利的影响。通... 止推片是各内燃机中不可或缺的零件,它是滑动轴承的一种,其主要作用为限制曲轴的轴向窜动保证曲轴可以顺利轴向转动。随着发动机热效率的提升,采用的降摩擦手段如低粘度机油、较小的曲轴轴颈直径等为止推片的可靠性带来不利的影响。通过对常见止推片失效模式及其产生原因的分析,可以为提高发动机的可靠性提供理论依据。 展开更多
关键词 止推片 烧蚀 异常磨损 合金层剥落 失效
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基于安全可靠性的内燃机车预防检修典型故障案例分析
12
作者 荣沛 靖玉利 郭宣召 《冶金设备管理与维修》 2025年第3期14-18,21,共6页
针对内燃机车在运用中出现的一些破坏性大、检修周期长、经济损失大、影响安全性等重大故障,研究预防控制措施,在检修实践中通过研制柴油机超速保护装置、轮箍红外检测装置、内燃机车控制器DLC保护电路,以及改造防高温卸载管路、升级NPT... 针对内燃机车在运用中出现的一些破坏性大、检修周期长、经济损失大、影响安全性等重大故障,研究预防控制措施,在检修实践中通过研制柴油机超速保护装置、轮箍红外检测装置、内燃机车控制器DLC保护电路,以及改造防高温卸载管路、升级NPT5空压机等技术手段,有效预防了柴油机飞车、轮箍弛缓、电气控制系统紊乱、机车高温卸载突停、制动系统失效等故障发生,避免了恶性事故和重大经济损失;通过典型案例运用,为机车故障预防提供一种检修思路,既避免其发生造成险性事故和重大经济损失,也确保了机车可靠运用,具有良好的社会和经济效益。 展开更多
关键词 内燃机车 飞车 轮箍弛缓故障 DLC保护 高温卸载
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汽油直喷内燃机积碳形成机理与清洁技术研究
13
作者 蔚超 令狐蓉 《内燃机与配件》 2025年第13期114-116,共3页
积碳是汽油直喷内燃机运行过程中由未完全燃烧的燃油、润滑油裂解产物及高温分解副产物在关键部件表面形成的碳质沉积物。在汽油直喷内燃机中,积碳广泛分布于燃烧室、喷油器及进气阀等部件,其生成过程受到燃料喷射、燃烧室温度场和流体... 积碳是汽油直喷内燃机运行过程中由未完全燃烧的燃油、润滑油裂解产物及高温分解副产物在关键部件表面形成的碳质沉积物。在汽油直喷内燃机中,积碳广泛分布于燃烧室、喷油器及进气阀等部件,其生成过程受到燃料喷射、燃烧室温度场和流体动力学特性等的综合影响。本文通过对积碳形成机理的系统研究,分析燃油热分解、氧化聚合及润滑油迁移的化学反应过程,探讨积碳化学清洁、物理清洁技术的具体运用,以确保进汽油直喷内燃机的高效运行。 展开更多
关键词 汽油直喷 内燃机 积碳 清洁技术
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内燃机常见故障及机械维修保养措施
14
作者 李国东 《今日自动化》 2025年第3期54-56,共3页
内燃机作为动力机械的核心设备,被广泛应用于交通运输、工业制造等领域。随着使用强度的增加,内燃机的机械故障问题日益凸显,其维修与保养工作显得尤为重要。文章分析了内燃机的工作原理与结构组成,探讨了内燃机常见故障类型,并提出了... 内燃机作为动力机械的核心设备,被广泛应用于交通运输、工业制造等领域。随着使用强度的增加,内燃机的机械故障问题日益凸显,其维修与保养工作显得尤为重要。文章分析了内燃机的工作原理与结构组成,探讨了内燃机常见故障类型,并提出了内燃机机械维修保养措施,以期为提高内燃机的运行效率与使用寿命提供技术参考。 展开更多
关键词 内燃机 故障分析 维修保养 先进技术
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机车混动改造在精益管理中的研究分析
15
作者 郝睿 慈春 《冶金设备管理与维修》 2025年第4期63-65,共3页
以鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司物流运输部“2台GKD0A型机车环保混动改造大修”项目为研究对象,针对当前传统柴油机车存在能耗高、排放污染大、设备老化及难以满足绿色发展与降本增效需求等问题,提出了机车混动改造项目。其建设目... 以鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司物流运输部“2台GKD0A型机车环保混动改造大修”项目为研究对象,针对当前传统柴油机车存在能耗高、排放污染大、设备老化及难以满足绿色发展与降本增效需求等问题,提出了机车混动改造项目。其建设目标旨在通过机车混动改造,降低柴油消耗与污染物排放,延长机车使用寿命,提高运行稳定性。通过优化能源利用、减少维护成本,实现资源高效配置,推动管理流程标准化与精细化。精益管理助力企业减少浪费、提升生产效率、增强产品竞争力,为企业可持续发展提供有力支撑,对提升企业经济效益与社会效益具有重要意义。 展开更多
关键词 内燃机车 混动改造 精益管理
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内燃机车柴油机故障及维修处理措施研究
16
作者 李璐 《内燃机与配件》 2025年第19期92-94,共3页
内燃机车是以柴油机为原动机,柴油机工作可靠性直接影响列车牵引性能和运输安全。本文从内燃机车柴油机运行原理入手,系统研究柴油机燃油系统喷油压力异常、润滑系统油膜失效、冷却系统热交换效率降低及曲柄连杆机构机械损伤等典型故障... 内燃机车是以柴油机为原动机,柴油机工作可靠性直接影响列车牵引性能和运输安全。本文从内燃机车柴油机运行原理入手,系统研究柴油机燃油系统喷油压力异常、润滑系统油膜失效、冷却系统热交换效率降低及曲柄连杆机构机械损伤等典型故障模式,提出共轨压力闭环控制、润滑油路清洁度管理、散热器翅片优化布置等维修工艺方案,并结合制度和人员方面提出构建系统的维修体系,为提升柴油机运行可靠性和维修精准性提供技术支撑。 展开更多
关键词 内燃机车 柴油机 故障维修
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EUI燃油系统工作原理及故障处理措施
17
作者 梁勇 《设备管理与维修》 2025年第4期82-84,共3页
EUI燃油系统采用电子控制和机械触动分别来控制喷油正时、燃油喷射压力,系统中没有高压油泵和高压油管,能有效提高发动机功率并降低污染排放,在卡特彼勒电控发动机中应用极为广泛。它通过电子控制模块来激活或断开单体喷油器电磁阀来控... EUI燃油系统采用电子控制和机械触动分别来控制喷油正时、燃油喷射压力,系统中没有高压油泵和高压油管,能有效提高发动机功率并降低污染排放,在卡特彼勒电控发动机中应用极为广泛。它通过电子控制模块来激活或断开单体喷油器电磁阀来控制燃油喷射,在系统故障时发动机ECM会生成诊断代码并记录在存储器中,技术人员利用卡特彼勒ET可以读取产生诊断代码的电子模块和相关零部件名称,最后利用正确的维修程序对故障进行诊断与排除,可以提升故障处理效率、减少维修时间,为相关研究提供新思路。 展开更多
关键词 卡特彼勒 EUI燃油系统 故障分析
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试论铁路内燃机车常见故障与维修
18
作者 王凯 《内燃机与配件》 2025年第19期89-91,共3页
现在大多数内燃机车主要负责铁路支线的货物运输,它们在整个铁路运输系统中依然扮演着至关重要的角色。尤其在电力机车无法投入使用的情况下,内燃机车的重要性愈发显得无可比拟。因此,确保内燃机车处于良好运作状态,并对常见故障进行有... 现在大多数内燃机车主要负责铁路支线的货物运输,它们在整个铁路运输系统中依然扮演着至关重要的角色。尤其在电力机车无法投入使用的情况下,内燃机车的重要性愈发显得无可比拟。因此,确保内燃机车处于良好运作状态,并对常见故障进行有效地检测与修缮,成为至关重要的任务。因此,在日常运作过程中,需对设备进行严格审查,并迅速处理各类常见故障,以避免可能导致的重大故障发生。 展开更多
关键词 铁路内燃机车 故障 维修
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内燃机车电机传动轴机械振动的原因和维修处理探讨
19
作者 赵填雄 《内燃机与配件》 2025年第19期95-97,共3页
在内燃机车的传动系统中,电机与传动轴的连接经常遭遇一些技术挑战,尤其是应对机械振动方面。电机传动轴的振动对内燃机车的性能和稳定性有直接影响。这种振动可能导致传动机构受损、噪音增加,甚至影响车辆行驶的平稳。鉴于此,深入分析... 在内燃机车的传动系统中,电机与传动轴的连接经常遭遇一些技术挑战,尤其是应对机械振动方面。电机传动轴的振动对内燃机车的性能和稳定性有直接影响。这种振动可能导致传动机构受损、噪音增加,甚至影响车辆行驶的平稳。鉴于此,深入分析振动产生的根源,并制定相应的对策,对于提升传动系统的效率和可靠性极为关键。 展开更多
关键词 内燃机车电机传动轴 机械振动 原因
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