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空间机械臂关节传动系统温度与热变形分析 被引量:1
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作者 陈炳瑞 刘怀举 +1 位作者 林勤杰 张秀华 《宇航学报》 北大核心 2025年第2期320-333,共14页
齿轮传动系统是实现航天设备运动与保证精度的核心机械设备,其面对的高真空、宽温域、大扭矩运行环境使得其温度特征与热变形不明,易出现磨损、胶合等失效风险。以某空间机械臂关节传动系统为研究对象,考虑系统各部件生热与真空辐射散... 齿轮传动系统是实现航天设备运动与保证精度的核心机械设备,其面对的高真空、宽温域、大扭矩运行环境使得其温度特征与热变形不明,易出现磨损、胶合等失效风险。以某空间机械臂关节传动系统为研究对象,考虑系统各部件生热与真空辐射散热等热边界条件,建立空间机械臂关节传动系统热变形数值仿真模型,计算各零部件的温度及热变形量,进而获得系统的传动精度。研究结果表明,不同工况下输入齿轮始终为传动系统中温度最高部件,最高温度达到162.86℃;在高温环境90℃时存在卡齿风险;系统回程误差与传动功率、环境温度均成反比,最大回程误差可达2.79′;通过增加输入齿轮副齿宽与调整各齿轮的公法线长度偏差,使得齿轮最高温度下降13.58%,并消除传动系统卡齿风险。 展开更多
关键词 空间机构 齿轮传动 温度场 热变形 传动精度
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航空发动机滑油消耗率计算与预测方法 被引量:1
2
作者 张振生 蔡景 +1 位作者 张瑞 张航源 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期668-676,共9页
针对航空发动机滑油箱油量测量值易受多个参数影响导致滑油消耗率难以计算和预测的问题,提出了一种改进的滑油量数据提取规则和滑油消耗率预测方法。基于密度聚类算法(Density-based spatial clustering of applications with noise,DBS... 针对航空发动机滑油箱油量测量值易受多个参数影响导致滑油消耗率难以计算和预测的问题,提出了一种改进的滑油量数据提取规则和滑油消耗率预测方法。基于密度聚类算法(Density-based spatial clustering of applications with noise,DBSCAN)等方法对发动机数据进行了清洗,获取平稳飞行状态下滑油量数据。使用最小二乘法对滑油量进行拟合,得到了滑油消耗率,平均拟合优度达到了0.86。在此基础上,利用多层感知器(Multi-layer perception,MLP)建立了滑油消耗率与飞行状态参数之间的关系,预测结果与实际值的平均绝对百分比误差为1.15%。本文提出的方法能够满足实际工程需求,为评估航空发动机滑油系统的健康状况提供了可靠参考。 展开更多
关键词 航空发动机 滑油消耗率 基于密度聚类算法 多层感知器
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基于小波分解-LSTM的航空发动机润滑油量模型
3
作者 袭奇 王婧 +3 位作者 古书怀 马驰 徐贵强 朱泊宇 《航空发动机》 北大核心 2024年第5期139-144,共6页
为了描述航空发动机润滑油量在飞机飞行中的变化,综合小波分解和长短期记忆网络(LSTM)的优点构建了小波分解-LSTM模型,模型的输入是由发动机高压转子转速、低压转子转速、飞机飞行高度、飞行姿态等参数构成的多组时间序列,输出为对应的... 为了描述航空发动机润滑油量在飞机飞行中的变化,综合小波分解和长短期记忆网络(LSTM)的优点构建了小波分解-LSTM模型,模型的输入是由发动机高压转子转速、低压转子转速、飞机飞行高度、飞行姿态等参数构成的多组时间序列,输出为对应的润滑油量序列。采用实际运营中的快速存储记录器(QAR)数据,选取润滑油量波动较大的飞机飞行下降阶段进行建模。对润滑油量数据进行温度校准,去除热胀冷缩因素的影响;选择影响润滑油量变化的关键因素,包括高压转子转速、飞机姿态、飞行高度、飞行速度等11个输入因素;对这些输入因素和经温度校准后的润滑油量数据做小波分解,降低数据中噪声的影响并减小数据量,以加快后续机器学习模型的训练速度;采用LSTM神经网络训练数据模型,根据输入因素计算出润滑油量数据。结果表明:基于真实飞行数据测试结果显示,以升为单位,模型计算的润滑油量与实际润滑油量间均方误差约为0.1,说明模型能够有效描述飞机下降阶段中润滑油量的变化,可用于发动机滑油系统健康监控,为发动机滑油系统预测性维护提供新的方法支持。 展开更多
关键词 润滑油量 滑油系统 健康监控 小波分解 长短期记忆网络 航空发动机
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飞机滑油系统故障分析 被引量:14
4
作者 沈燕良 王建平 曹克强 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期101-103,共3页
在分析飞机滑油系统工作原理的基础上 ,对某型飞机滑油系统中存在的一些故障 ,包括滑油变色或混有金属屑、滑油消耗量超过规定、系统漏油外部漏油、滑油箱油量增多、滑油箱油量减少等进行了分析 ,并相应提出了在使用和维护中应注意的问... 在分析飞机滑油系统工作原理的基础上 ,对某型飞机滑油系统中存在的一些故障 ,包括滑油变色或混有金属屑、滑油消耗量超过规定、系统漏油外部漏油、滑油箱油量增多、滑油箱油量减少等进行了分析 ,并相应提出了在使用和维护中应注意的问题 。 展开更多
关键词 飞机 滑油系统 故障分析 滑油消耗量 滑油箱油量
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供油压力和滑油温度对某航空齿轮润滑喷嘴射流特性的影响 被引量:10
5
作者 张瑞强 刘少军 胡小舟 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1777-1784,共8页
为了研究供油压力和滑油温度对喷嘴射流扩散角和射流流量的影响,采用基于FLUENT软件的大涡数值模拟方法对喷嘴三维射流流场进行了两相流仿真和单相流仿真,分别通过高速可视化和喷射滑油称重的方法测量了喷嘴射流扩散角和射流流量,并用... 为了研究供油压力和滑油温度对喷嘴射流扩散角和射流流量的影响,采用基于FLUENT软件的大涡数值模拟方法对喷嘴三维射流流场进行了两相流仿真和单相流仿真,分别通过高速可视化和喷射滑油称重的方法测量了喷嘴射流扩散角和射流流量,并用测量结果对两相流仿真和单相流仿真进行了合理性验证.当供油压力和滑油温度作为多因素单变量分别在0.1~1.0MPa,50~110℃范围内增加时,射流扩散角在沿喷孔轴线距喷孔出口100mm范围内近似为零,并且射流流量非线性增加.结果表明:在喷嘴实际使用工况范围内,供油压力和滑油温度的变化对射流扩散角的影响很小;供油压力和滑油温度的交互作用对射流流量的影响较大;射流流量等值线上存在使供油压力和滑油温度的波动对射流流量的影响最小的供油压力和滑油温度组合. 展开更多
关键词 供油压力 滑油温度 射流扩散角 射流流量 喷嘴 大涡模拟
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航空发动机轴承腔内两相流动数值模拟 被引量:7
6
作者 徐让书 王娟娟 +1 位作者 刘立博 牛玲 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期73-77,共5页
主轴承腔作为航空发动机润滑系统油气两相流的重要区域,腔内的高温高压及其回油特性对润滑系统的性能都有很大影响。利用VOF数值计算模型对某航空发动机轴承腔简化模型内油气两相流进行数值计算,将两相之间表面张力作为源项添加到动量... 主轴承腔作为航空发动机润滑系统油气两相流的重要区域,腔内的高温高压及其回油特性对润滑系统的性能都有很大影响。利用VOF数值计算模型对某航空发动机轴承腔简化模型内油气两相流进行数值计算,将两相之间表面张力作为源项添加到动量方程中,并依据实际情况添加壁面黏附模型,计算结果与现有实验数据符合良好。分析几种工作参数下润滑油相界面的差异及其原因,研究腔压及回油油气体积比随转子转速及润滑油流量的变化规律。结果表明:腔内的压力沿周向在出口处附近较低,并且随着转子转速或润滑油流量的增加而增大;回油孔出口处油气体积比随润滑油进口流量增加而增大;当润滑油进口流量一定时转子转速增大不利于回油。 展开更多
关键词 航空发动机 轴承腔 气液两相流 VOF模型 相界面
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航空发动机滚动轴承内油气两相流动与温度场的数值模拟 被引量:10
7
作者 徐让书 李骏 +1 位作者 牛玲 常柱宇 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期91-95,共5页
基于VOF方法和滑移网格技术,研究喷射润滑下主轴承内部压力、温度场及油气体积比随转子转速及滑油流量的变化规律。给出滑油在轴承内的相界面分布,描述轴承内油膜分布及运动。结果表明:轴承内压力和油气两相在轴承内分布不均匀;油液体... 基于VOF方法和滑移网格技术,研究喷射润滑下主轴承内部压力、温度场及油气体积比随转子转速及滑油流量的变化规律。给出滑油在轴承内的相界面分布,描述轴承内油膜分布及运动。结果表明:轴承内压力和油气两相在轴承内分布不均匀;油液体积分数随转速的升高而降低,随供油量的增加而增加,呈非线性关系;轴承内最高工作温度随主轴转速的增加而增加;轴承润滑效果与供油量有直接的关系,不同的转速下对应不同的最佳供油量。 展开更多
关键词 航空发动机 滚动轴承 气液两相流 温度分布 VOF模型
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某航空齿轮润滑喷嘴结构对喷嘴射流特性的影响研究 被引量:6
8
作者 张瑞强 刘少军 胡小舟 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期2021-2028,共8页
为了研究喷嘴结构对喷嘴射流扩散角和射流流量的影响,采用基于FLUENT的大涡数值模拟方法对喷嘴三维射流流场进行了二相流仿真和单相流仿真,分别通过高速可视化和喷射滑油称重的方法测量了喷嘴射流扩散角和射流流量,并用测量结果对二相... 为了研究喷嘴结构对喷嘴射流扩散角和射流流量的影响,采用基于FLUENT的大涡数值模拟方法对喷嘴三维射流流场进行了二相流仿真和单相流仿真,分别通过高速可视化和喷射滑油称重的方法测量了喷嘴射流扩散角和射流流量,并用测量结果对二相流仿真和单相流仿真进行了合理性验证.当喷嘴长径比大于2且喷孔轴线与喷孔上游管道轴线的夹角在0°~90°之间时沿喷孔轴线距喷孔出口100mm范围内射流扩散角近似为零,且增加喷孔直径、喷孔轴线与喷孔上游管道轴线的夹角或者减小喷孔轴向长度均会引起射流流量的增加.结果表明:当喷嘴长径比大于2且喷孔轴线与喷孔上游管道轴线的夹角在0°~90°的范围内变化时对射流扩散角的影响很小;喷孔直径、喷孔轴向长度和喷孔轴线与上游管道轴线的夹角通过影响局部损失和沿程损失,从而影响喷嘴射流流量. 展开更多
关键词 喷嘴 喷油润滑 大涡模拟 射流扩散角 射流流量
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基于CFD的无人直升机主减速器风冷散热效果研究
9
作者 杨欣 徐折贵 《直升机技术》 2024年第4期34-38,共5页
传统的无人直升机主减滑油系统采用油冷方式。这种构型涉及的成品数量多,管理和协调工作量大,系统重量代价大。为对系统进行优化,基于CFD方法计算分析了风冷构型主减滑油系统对主减速器的散热效果。研究结果表明,当风冷进风流量达到0.24... 传统的无人直升机主减滑油系统采用油冷方式。这种构型涉及的成品数量多,管理和协调工作量大,系统重量代价大。为对系统进行优化,基于CFD方法计算分析了风冷构型主减滑油系统对主减速器的散热效果。研究结果表明,当风冷进风流量达到0.24 kg/s时,空气与主减速器换热量与油冷散热功率相当,主减滑油系统可减重约53%。通过对流场进行详细分析,得出了系统的优化方向;通过对不同进风量下的流场进行计算,拟合出了空气与主减速器的换热量、理论计算耗电功率与进风量之间的关系函数。 展开更多
关键词 主减滑油系统 CFD方法 风冷
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航空发动机润滑油箱油量实时测量方案研究 被引量:1
10
作者 徐让书 刘涛 +1 位作者 李景春 柏树生 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期93-97,共5页
分析基于数字式油量测量方法的数字式测量系统的组成和测量原理。采用以UG软件为基础的润滑油质量特性计算方法生成姿态-油量-高度数据表,用坐标变换的方法计算不同飞行姿态不同过载下的油液液面角,用三维线性插值的方法计算润滑油量。... 分析基于数字式油量测量方法的数字式测量系统的组成和测量原理。采用以UG软件为基础的润滑油质量特性计算方法生成姿态-油量-高度数据表,用坐标变换的方法计算不同飞行姿态不同过载下的油液液面角,用三维线性插值的方法计算润滑油量。并利用VOF数值计算模型对不同过载下润滑油箱中的自由液面的运动情况进行模拟。结果表明:利用UG建模生成姿态-高度-油量数据表的方法准确实用,用VOF模型方法追踪连续介质的相界面,对润滑油的运动情况有定性的认识,而且能对数字式测量方法的测量死区进行数值模拟并计算其对应的体积,是对数字式测量的一个补充。 展开更多
关键词 润滑油箱 数字式油量测量 三维线性插值 VOF模型 航空发动机
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酯类油及其抗氧剂的抗氧化化学 被引量:1
11
作者 姚俊兵 董浚修 +1 位作者 李银凤 刘荣亮 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 1996年第1期65-68,共4页
随着高性能飞机发动机的不断发展,飞机发动机对润滑油的要求也越来越苛刻,所用的润滑油必须能在较宽的温度范围内发挥作用,而不致于在低温下难予起动和在高温下氧化、降解.因此,飞机发动机的发展需要研制具有良好高低温性能的润滑油.喷... 随着高性能飞机发动机的不断发展,飞机发动机对润滑油的要求也越来越苛刻,所用的润滑油必须能在较宽的温度范围内发挥作用,而不致于在低温下难予起动和在高温下氧化、降解.因此,飞机发动机的发展需要研制具有良好高低温性能的润滑油.喷气发动机发展这一特殊需要,导致了合成酯类润滑油的发展.其中主要是多元受阻醇如三羟甲基丙烷、季戊四醇的脂肪酸酯或其混合物.目前,国内外广泛使用的航空润滑油基本上是酯类油.为了更好地研制和开发新型航空滑油,要求我们必须对酯类油抗氧剂的作用机理有一详尽的了解. 展开更多
关键词 酯类油 润滑油 飞机抗氧剂 抗氧化化学
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基于滑油光谱数据的航空发动机磨损状态研究 被引量:2
12
作者 李楠 张维亮 +1 位作者 张帅 石宏 《沈阳航空航天大学学报》 2013年第2期1-3,8,共4页
对某型航空发动机滑油光谱检测得到的数据进行分析,从各个元素间的横向联系为出发点,运用灰色关联度分析的方法对数据进行处理。通过各元素间灰色关联度的变化判断航空发动机的磨损状态,判断的结果与实际磨损状态一致。本文拓宽了灰色... 对某型航空发动机滑油光谱检测得到的数据进行分析,从各个元素间的横向联系为出发点,运用灰色关联度分析的方法对数据进行处理。通过各元素间灰色关联度的变化判断航空发动机的磨损状态,判断的结果与实际磨损状态一致。本文拓宽了灰色关联度分析的应用领域,运用该方法可以更加全面地分析航空发动机工作状态。 展开更多
关键词 滑油 光谱分析 航空发动机 灰色关联度分析 磨损状态
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航空发动机轴承腔内油气两相分布数值计算 被引量:2
13
作者 方弘毅 徐让书 王娟娟 《沈阳航空工业学院学报》 2010年第5期14-17,共4页
主轴承腔是航空发动机润滑系统油气两相流的重要区域,了解滑油及密封空气在腔内的分布预测对于认知腔内两相流动具有重要的意义。利用VOF数值计算模型对某航空发动机轴承腔简化模型内油气两相流进行了数值计算,定义无量纲数β+用来分析... 主轴承腔是航空发动机润滑系统油气两相流的重要区域,了解滑油及密封空气在腔内的分布预测对于认知腔内两相流动具有重要的意义。利用VOF数值计算模型对某航空发动机轴承腔简化模型内油气两相流进行了数值计算,定义无量纲数β+用来分析腔内两相分布。计算结果与现有实验数据符合良好。给出了滑油在腔内的相界面分布,描述了腔内的油膜分布及运动,并且分析了无量纲数β+在腔内周向分布及出口处随着转速及滑油进口流量的变化规律。 展开更多
关键词 航空发动机 轴承腔 气液两相分布 VOF模型 相界面
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神经网络BP算法在滑油系统故障诊断中的应用 被引量:3
14
作者 都昌兵 熊纯 《长沙航空职业技术学院学报》 2007年第1期19-22,共4页
通过介绍神经网络反向传播算法(BP)的原理,研究BP算法在航空发动机滑油系统故障诊断方面的应用。BP算法因其高度的非线性、模拟的并行性、高度容错性、系统健壮性、自联想、自学习和自适应等许多特点,在航空发动机滑油系统调试和系统的... 通过介绍神经网络反向传播算法(BP)的原理,研究BP算法在航空发动机滑油系统故障诊断方面的应用。BP算法因其高度的非线性、模拟的并行性、高度容错性、系统健壮性、自联想、自学习和自适应等许多特点,在航空发动机滑油系统调试和系统的监测及诊断中发挥较大的作用。 展开更多
关键词 神经网络 BP算法 航空发动机滑油系统 故障诊断
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一种新型润滑油净化装置的设计
15
作者 王洲伟 孙启顺 +1 位作者 杨军良 刘建勋 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期149-150,共2页
介绍了一种新型润滑油净化装置的研制方案,阐述了该装置的组成、工作原理以及研制中遇到的主要问题及其解决方法。该装置能快速去除润滑油中的水分、气体、机械杂质等,已在工程上得到推广应用,具有较大的应用前景。
关键词 润滑油 净化 过滤 杂质
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航空发动机空中停车的故障处理措施 被引量:1
16
作者 卢明亮 王冠夫 何健 《今日制造与升级》 2024年第3期134-136,146,共4页
针对某型航空发动机在高空台试验时发生空中停车故障,基于故障树以及计算仿真、分析试验数据等方法,准确定位故障原因为发动机引气加载后,稳态供油量高于加速供油量。为此,在综合考虑发动机稳态油气比、引气和功率提取影响、加速时间等... 针对某型航空发动机在高空台试验时发生空中停车故障,基于故障树以及计算仿真、分析试验数据等方法,准确定位故障原因为发动机引气加载后,稳态供油量高于加速供油量。为此,在综合考虑发动机稳态油气比、引气和功率提取影响、加速时间等因素下,提出了优化加速油气比的解决措施,并通过开展高空台试验,验证了解决措施的有效性。 展开更多
关键词 航空发动机 空中停车 加速油气比 故障
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基于数值模拟的空气流道优化设计 被引量:1
17
作者 张晓娟 刘思远 谢永奇 《科技与创新》 2020年第4期31-33,共3页
基于数值模拟技术,通过对某型号直升机滑油冷却系统进行空气流道的流场仿真分析,为滑油冷却系统空气流道的优化设计提供了依据。仿真结果表明,改进后的空气流道能够大大地降低压力损失,可以满足滑油冷却系统的空气流动要求。
关键词 数值模拟 空气流道 数值计算 优化设计
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湍流对轴心通风器油气分离过程的影响
18
作者 刘立博 徐让书 +1 位作者 王娟娟 李景春 《沈阳航空航天大学学报》 2011年第1期15-18,共4页
通过CFD数值计算对某航空发动机轴心通风器试验装置内强旋两相流动进行研究,采用DRW模型模拟湍流速度脉动对油滴运动轨迹的影响。结果表明,湍流引起的颗粒弥散对分离过程有着重要的影响,合理的增大湍流强度是提高轴心通风器分离效率的... 通过CFD数值计算对某航空发动机轴心通风器试验装置内强旋两相流动进行研究,采用DRW模型模拟湍流速度脉动对油滴运动轨迹的影响。结果表明,湍流引起的颗粒弥散对分离过程有着重要的影响,合理的增大湍流强度是提高轴心通风器分离效率的有效途径。该结果对于航空发动机轴心通风器设计理论计算有一定的参考价值。 展开更多
关键词 航空发动机 分离效率 数值模拟 轴心通风器
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直升机滑油散热器动态性能分析 被引量:4
19
作者 周懿 高红霞 +1 位作者 余建祖 李明 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期922-926,共5页
滑油散热器的动态特性是直升机滑油冷却系统设计的基础,使用模块化集总参数法建立了直升机滑油散热器的动态仿真模型,采用Laplace变换建立动态传递函数,结合动态仿真模拟曲线的比较以及传递函数的分析,对热侧和冷侧入口温度阶跃变化时... 滑油散热器的动态特性是直升机滑油冷却系统设计的基础,使用模块化集总参数法建立了直升机滑油散热器的动态仿真模型,采用Laplace变换建立动态传递函数,结合动态仿真模拟曲线的比较以及传递函数的分析,对热侧和冷侧入口温度阶跃变化时的热侧出口温度动态响应性能进行分析,得到了影响动态性能的重要影响参数——芯体蓄热时间常数τw以及热侧温度随流动时间τ变化的时间常数hτ,从而可通过改变这两个重要影响参数来有效改变散热器以及系统的动态延迟时间.通过散热器动态实验测量,验证了模型的正确性.研究成果可有效改进散热器以及系统的动态性能,以及指导散热器与系统的优化耦合设计. 展开更多
关键词 仿真 翅片热交换器 直升机 动态分析 参数提取
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