简介：为有效平衡低压涡轮设计中多个耦合学科间的指标冲突,提高低压涡轮综合性能,针对多级低压涡轮的多学科设计优化方法进行了研究。全面分析了低压涡轮的设计特点,综合考虑了气动、结构、强度和寿命等多个学科,建立了低压涡轮多学科优化平台。以航空发动机低压涡轮设计为例,以气动效率最高和结构质量最轻为目标,基于NS.GA-Ⅱ算法(第二代非支配排序遗传算法)进行了6级低压涡轮多学科优化研究。结果表明:该优化方法可在满足气动和强度约束的条件下有效提高低压涡轮的综合性能,其中气动效率提高了0.243%,结构质量降低了6.131%。

简介：针对热结构螺栓连接常用的实体螺栓建模、MPC约束和梁单元模拟等两种建模方法，以搭接结构为研究对象，建立了考虑接触传力、传热的瞬态热力耦合分析有限元模型，对比分析了在温度边界和热流边界设置下温度和应力计算结果的差异性，评估了不同螺栓连接建模方法在热结构响应计算方面的适用性。

简介：针对航空发动机飞行试验不够贴近作战使用的问题,以使用需求为牵引,提出了一种基于任务的航空发动机使用试飞与评估方法。通过对典型作战任务剖面的分解,提取试验环境和发动机操纵动作,进而融合构建试验矩阵,并利用使用能力和技术指标关联模型进行发动机使用能力评估。针对该方法,提出了使用能力和技术指标关联模型构建、试验环境构建及基于衰减和故障情况下的发动机使用能力降级修正等四项关键技术及解决方法,为进一步开展研究和试验验证奠定了基础。基于任务的航空发动机使用试飞与评估方法,是面向作战使用的航空发动机飞行试验方法的探索,将为飞行试验与部队试验有效衔接及进一步完善试验与鉴定技术提供参考。

简介：为了适应液体火箭发动机组合件试车振动与脉冲载荷大、空间尺寸变化大、试验参数调整幅度大及热环境复杂等特点,组合件的试车架需要在复杂力热环境下具备快速调整能力,提出了一种发动机组合件试车架的数字化设计方法,该方法包括了虚拟装配与三维设计、模块化组件设计,可靠性设计及优化设计等内容。利用Pro-E三维建模实现了虚拟装配,确保支撑结构的合理可靠;模块化设计方法的应用提高了设计效率与结构快速适应性;结构强度计算应用有限元静态仿真及模态分析方法,解决了快速脉冲及振动载荷环境下的可靠性设计;通过一维搜索优化设计方法,解决了热管道支撑结构的优化设计。该方法已应用于液体火箭发动机某滚控装置的试车架设计中,同时为类似形式组合件试验试车架设计提供了参考。

简介：结构模态阻尼系数是影响振动疲劳特性的主要因素，获取模态阻尼系数对于结构振动疲劳的分析和仿真计算有重要作用，对于揭示金属材料振动疲劳损伤形成机理有直接意义。本文选取典型航空金属材料2024-O铝合金，进行了大量的元件级振动疲劳试验、仿真以及数值分析计算，并提出了一种基于数值分析的快速获取结构模态阻尼系数的方法，适合于元件级振动疲劳试验过程中试验件的模态阻尼系数变化规律的获取。研究结果表明：本文方法可以在不中断振动疲劳试验的情况下，快速得到较精确的振动疲劳历程中的模态阻尼系数，为进一步揭示金属材料振动疲劳损伤形成机理奠定了基础。

简介：采用神经网络对航空发动机的关键参数进行建模,然后通过Johnson分布体系将建模残差数据转化为正态数据,确立了固定阈值的计算方法。针对固定阈值在参数异常诊断中暴露出的虚警和阈值带宽偏离问题,通过在固定阈值的基础上实现阈值的自适应,减少了虚警现象,且使阈值带宽在局部更为紧凑,检测效果良好。该方法可用于飞行试验中提前识别发动机工作中的异常现象,提高飞行试验的安全性和效率。

简介：1.办刊宗旨《结构强度研究》1995年创刊,季刊,系陕西省新闻出版广电局核定的连续性内部资料性出版物,由中国航空工业集团公司主管、中国飞机强度研究所(以下简称强度所)主办。该刊物为从事航空结构强度研究与试验及其他相关航空专业研究的广大科研人员提供一个交流与合作的平台。自创刊以来,为我国航空工业的发展及飞机结构强度领域可持续发展做出了贡献。

简介：振动伴随着飞机的全部飞行过程,如果飞机垂尾同时承受机动载荷和覆盖其主要模态频率的振动载荷,就会迅速产生动态疲劳破坏,进而失效。因此有必要在地面模拟真实的载荷加载环境,对结构的抗动态疲劳能力进行考核。飞机垂尾抖振试验控制方案有翼尖加速度控制和加载点力控制两种方案可供选择,通过垂尾模拟件,对两种方案进行研究,并进行对比测试,确定采用加载点力控制方案来进行试验。

简介：对空间发动机模拟件进行了激光焊功率阈值研究,结果表明：焊接速度、离焦量、光束质量、保护气体等工艺因素均与阈值区间有关,阈值区间与焊接速度和离焦量成正向关系,光束质量对阈值区间的影响需要用焊接试验的实测值来确定,保护气体成分对YAG激光焊的阈值区间基本没有影响,但吹送方式和流量对阈值区间有明显作用。在空间发动机激光焊功率阈值的理论研究与工艺试验基础之上得到了最优激光焊工艺规范,采用该规范焊接的产品已通过了飞行试验考核,由此表明：空间发动机激光焊功率阈值研究的结果是正确、合理和有效的。

简介：通过试验研究和理论分析,研究了不同供应压力对气体在管路中充填特性的影响。试验结果发现,在文氏管喉部气体流速等于音速的前提下,且气体介质和文氏管喉部截面积不变时,在压力变化的初始阶段,供应压力的变化对产品喷前建压和泄压时间影响不大;通过理论分析得出供应压力与气体管路充填特性的关系,找到不同压力下快速确定气体管路充填特性的方法。

简介：介绍了离心泵泵压加注系统组成和工作原理,通过计算离心泵和泵压加注系统的扬程,得到扬程与流量关系式,绘制离心泵扬程与流量特性曲线和泵压系统扬程曲线,由两条曲线相交确定离心泵工作点。然后绘制泵压加注系统在管路流阻、容器液位动态变化情况下离心泵工作点的变化曲线,分别和离心泵扬程与流量特性曲线相交,分析曲线图上不同流阻、液位下的离心泵工作点,得出导致离心泵偏离正常工作点的主要因素。理论分析结果经验证与泵压加注系统实际运行结果基本一致。依据分析结果,制定了针对性的控制措施,达到提高离心泵加注系统的工作可靠性的目的。

简介：依据液体火箭发动机涡轮泵原理,建立了两级局部进气冲击式压力级涡轮的设计方法。该方法可以根据涡轮进出口边界条件、转速和结构尺寸等参数,完成涡轮的一维设计,并输出叶型的几何数据和流动性能参数,再结合三维数值模拟进行验证。按照涡轮总体设计要求,完成了某小流量高压比涡轮的原始设计,根据三维数值模拟的结果,对原始设计的涡轮叶型进行了优化,涡轮效率提高了2%。在全周结构上进行了三维数值模拟验证,优化后的两级局部进气冲击式压力级涡轮满足涡轮总体设计要求。

简介：超燃冲压发动机的支板在高飞行马赫数下工作时,面临着非常严峻的热环境。对飞行马赫数为8时的支板热环境进行了研究,得到了前缘钝化半径与支板表面温度的关系;随后,对不同喷注总压,喷孔尺寸和喷注总温下的逆向喷注进行了数值模拟。数值模拟的结果表明,提高喷注总压和增大喷孔尺寸都有助于降低支板表面温度,在喷注总温上升到1000K时,逆向喷注仍然具有较好的热防护性能。

简介：涡轮静子蜡模成型工艺的改变,导致静子叶片表面状态有很大不同。在分析具体快速成型工艺原理的基础上,利用均匀B样条曲线构造不同表面状态的叶片型线,并进行内部流场数值模拟。结果表明,叶片表面越光滑,涡轮性能越接近理想设计状态。吸力面表面状态对涡轮性能的影响更明显,随吸力面光滑程度的增加涡轮效率和流通面积分别增大12%和3%。

简介：采用PREMIX模块模拟乙烯-氧化亚氮（C2H4-N2O）预混体系在0.1-1.5MPa下层流火焰传播速度,得到不同压力和氧/燃比下乙烯-氧化亚氮体系的火焰传播速度、火焰温度和燃烧质量流率变化。同时,采用层流火焰传播测试仪器对乙烯-氧化亚氮预混体系的层流火焰传播速度进行实际测定,通过对比火焰传播速度的测量值与计算值,验证选用模型的准确性和计算方法的可靠性。试验结果表明：所选用的USC机理模型可适应于研究预混气体层流火焰燃烧计算,当量比等于1.18,压力0.1MPa时层流火焰传播速度达到最大值;当量比等于1.18,压力1.5MPa时层流质量燃烧流量达到最大值;当量比为1.35,压力1.5MPa时层流火焰达温度到最大值。

简介：针对液氧/煤油发动机性能提升时管路流阻大的问题,采用电传热试验系统研究了高分子减阻剂对模拟管路中高流速火箭煤油的流阻与传热特性的作用效能,并采用分析仪器考察了高分子减阻剂的添加对火箭煤油理化性能的影响。研究结果表明,含有0.05%减阻剂的火箭煤油的理化性能满足《液体火箭发动机用煤油规范》关键技术指标要求;减阻剂的添加对火箭煤油产生一定的减阻效果,在流速20-60m/s,温度50-200℃范围内,JZ-1的减阻率达60.3%-76.4%,JZ-2的减阻率为33.1%-48.4%;而减阻剂的添加降低了火箭煤油的传热性能,且减阻剂分子量越大传热性能降低越明显,在流速50m/s,温度175℃时,添加JZ-1,JZ-2后火箭煤油传热系数分别下降32.8%,8.3%。从减阻剂在改变流动阻力和传热两方面评价,JZ-2对火箭煤油具有较佳的综合性能。

简介：在涡轮泵启动物理模型理论分析的基础上,编写仿真程序对启动过程进行分析。搭建了涡轮泵启动性能试验台,采用某型火箭发动机涡轮泵进行试验验证。仿真结果表明该模型满足涡轮泵启动特性研究的要求,试验结果表明该试验方案适合进行涡轮泵启动性能试验研究,可用于研究涡轮泵启动过程中涡轮、泵、机械密封、轴承等重要零组件的性能。

简介：在液氧/煤油火箭发动机地面试验中,为得到液氧贮箱放气系统放气流量与放气阀门动作的响应特性,从而控制箱压的下降速率,验证液氧煤油发动机在低入口压力条件下的工作适应性,对液氧贮箱放气系统的动态特性进行了研究。建立了液氧贮箱二维计算模型,结合试验数据,对低温贮箱内气枕空间的非稳态换热过程进行研究,确定放出气体温度以及相应状态。应用CFD的动网格技术,建立二维计算模型,对放气系统阀门的开关动态特性与过流流量特性进行综合分析,获得了不同通径放气管路的放气流量与箱压的计算关联式,基于理想气体状态方程,完善了箱压计算理论模型。应用该模型量化分析箱压下降速率,为计算箱压控制的准确时间节点提供了操作参考。

简介：气候环境实验室通过以载冷剂为冷媒的翅片管式换热器对空气进行温度处理，可实现室内温度达-55℃～＋74℃。在低温环境下，还进行降雪、冻雨、冻雾等试验，这将引起换热器结霜。换热器结霜将导致换热性能降低、系统阻力增大等问题，不及时除霜将严重影响实验进行。本文从降低结霜影响和融霜两个方面提出了适用于以载冷剂为冷媒的换热器的除霜方案，并进行了实验研究。实验结果表明，结霜换热器能够对来流空气预先除湿，降低结霜影响，通过循环加热换热器内的冷媒可在短时间内将换热器加热、融霜。根据实验结果设计了换热器除霜系统，并已成功应用于大型气候环境实验室。

简介：设计了不同密度金属丝网垫的隔振器并对其进行动、静态试验。首先利用平均刚度法计算隔振器在不同静载荷作用下的刚度得到隔振器的静态频率，再经动态试验得到不同载荷及不同输入振动量级作用下隔振器的动态频率，从而对比研究隔振器在静态载荷与动态载荷下的频率关系。试验结果表明：采用静态法测得隔振器的频率可以有效估算出隔振器的动态频率，该方法可以为隔振器的频率设计提供试验依据。