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故障诊断丨高金吉院士:航空发动机振动故障监控智能化与自愈调控

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航空发动机(aero-engine),是一种高度复杂和精密的热力机械,作为飞机的心脏,被誉为“工业之花”。航空发动机需要在高温、高压、高转速和高负载的特殊环境中长期反复工作,其对设计、加工及制造能力都有极高要求,因此具有研制周期长,技术难度大,耗费资金多等特点。航空发动机行业的发展水平是一个国家工业基础、科技水平和综合国力的集中体现,也是国家安全和大国地位的重要战略保障。
军用航空发动机振动问题十分突出,是困扰设计、研制、生产和使用新一代发动机的瓶颈。本文分析论述了高质量数据采集是发动机振动故障监控的关键、基于振动故障机理和数据驱动的智能诊断、人工自愈原理与振动故障自愈调控系统、航空发动机整机动平衡与自动平衡等原理和技术,并对其团队40年从事状态监测诊断的研究成果及工程应用作简要回顾。提出了未来航空发动机振动故障监控智能化的发展目标和建议。

关键词:发动机;诊断;故障监控;智能化

1 高质量的数据采集是发动机振动故障监控的关键

1.1 航空发动机数据采集获取与振动故障监控国内外现状

1.2 中国相关SCI论文数量虽然世界第一,但研究成果远未满足发动机重大需求

图1 中国SCI论文数量占全世界比例


1.3 航空发动机试车复杂环境复杂工况振动响应数据是宝贵资源

2 基于振动故障机理和数据驱动的智能诊断

表1 故障案例大数据库及诊断准确率


3 人工自愈原理与振动故障自愈调控系统

3.1 人工自愈原理与振动故障靶向抑制方法

图2 机电一体化系统组成五块论

图3 自愈调控系统建模仿真

图4 超重力机电磁自动平衡系统

3.2 赛博物理系统

图5 赛博物理装备健康系统

4 航空发动机整机动平衡与自动平衡

美国自动平衡技术及其应用

5 结论

声明: 本文来源于《测控技术》作者高金吉


来源:两机动力先行
振动航空
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-05-23
最近编辑:5月前
两机动力先行
其它 聚焦航空发动机/燃气轮机关键技术...
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