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航空发动机故障诊断系统设计与实现被引量：4: 2014年; 利用LabVIEW和C语言、MATLAB混合编程,设计并实现了航空发动机故障诊断系统。利用C语言设计了数据采集仪的DLL驱动程序,LabVIEW调用DLL实现了数据采集;针对航空发动机振动信号的特点,设计了信号处理与故障特征提取模块;利用MATLAB编译了多算法优化的支持向量机COM组件,LabVIEW调用该组件实现了故障诊断;利用数据库连接工具包设计了数据库管理模块。在航空发动机转子实验台上对该系统性能的测试结果表明,该系统达到了较高的故障诊断精度,同时也验证了文中设计思想的可行性。; 张俊红马文朋李林洁刘昱; 关键词：航空发动机故障诊断系统支持向量机 LABVIEW开发平台 MATLAB编程

基于QAR数据的民航客机对称发动机差异监控模型和算法被引量：3: 2017年; 从某型民航客机发动机机队管理的实际出发,利用HOLT双参数指数平滑方法,建立基于机载QAR数据的对称发动机性能参数的差异监控模型,并给出实现对称发动机差异监控的算法。算例分析表明模型和算法能有效地识别发动机运行状态,并能预测发动机故障征兆,使发动机排故端口提前,且方法简单易于实现。; 张春晓李润辉石晓磊; 关键词：民航发动机性能参数

复杂载荷下轴流压气机叶片疲劳损伤数值研究被引量：7: 2017年; 为提高叶片的服役寿命,针对压气机叶片疲劳损伤进行了数值研究。在获取叶片表面气动压力及强度分布的基础上,结合非线性连续损伤力学模型,得到叶片多级加载损伤累积方程,提出了开展结构寿命预测和损伤评估的数值计算方法。对轴流压气机叶片在典型工况转速下受离心、气动复杂载荷作用下的应力分布规律和疲劳损伤行为进行了分析。计算结果表明:叶片排气侧4%叶高处有明显的应力集中,容易发生疲劳失效;在叶片疲劳加载过程中,损伤累积速率逐渐增大,加载周期的末期易发生瞬时断裂;考虑载荷顺序对损伤累积行为的影响,和Miner线性损伤模型相比,多级加载损伤模型体现了损伤演化过程的非线性,计算结果更为准确。; 付曦张俊红寇海军刘萌林建生; 关键词：压气机叶片复杂载荷多级加载

考虑分级加载的连续非线性Chaboche-Paris全寿命模型被引量：4: 2014年; 结构疲劳全寿命可分为裂纹萌生和裂纹扩展两个阶段,裂纹萌生寿命和裂纹扩展寿命的预测通常分开进行,很少有理论能将两者合二为一。结合CHABOCHE提出的非线性损伤理论,对Paris公式进行修正,将其扩展至全寿命阶段;建立损伤累积与裂纹长度关系模型,分析分级加载对损伤累积的影响。计算结果表明,提出的Chaboche-Paris全寿命模型对无初始裂纹结构的寿命预测结果与其S-N疲劳试验数据结果一致,对具有宏观可见裂纹结构的寿命预测结果与Paris公式计算结果一致,验证提出的全寿命模型在全寿命预测和裂纹扩展寿命预测两个阶段的可用性和正确性;分级加载时,Chaboche-Paris模型可以体现出加载顺序对疲劳损伤累积的影响,当外载为低-高加载时,循环比之和大于1,当外载为高-低加载时,循环比之和小于1,与试验结果吻合。; 张俊红杨硕林杰威马梁; 关键词：分级加载全寿命

Fault Diagnosis Model Based on Fuzzy Support Vector Machine Combined with Weighted Fuzzy Clustering被引量：3: 2013年; A fault diagnosis model is proposed based on fuzzy support vector machine (FSVM) combined with fuzzy clustering (FC).Considering the relationship between the sample point and non-self class,FC algorithm is applied to generate fuzzy memberships.In the algorithm,sample weights based on a distribution density function of data point and genetic algorithm (GA) are introduced to enhance the performance of FC.Then a multi-class FSVM with radial basis function kernel is established according to directed acyclic graph algorithm,the penalty factor and kernel parameter of which are optimized by GA.Finally,the model is executed for multi-class fault diagnosis of rolling element bearings.The results show that the presented model achieves high performances both in identifying fault types and fault degrees.The performance comparisons of the presented model with SVM and distance-based FSVM for noisy case demonstrate the capacity of dealing with noise and generalization.; 张俊红马文朋马梁何振鹏; 关键词：FUZZY VECTOR FUZZY SAMPLE WEIGHT GENETIC FAULT

SFD作用下故障转子系统动力学特性及混沌控制被引量：7: 2016年; 考虑挤压油膜阻尼器(squeeze film damper,简称SFD)作用,研究碰摩故障及不对中-碰摩耦合故障下系统动力学特性及SFD对系统混沌运动控制。基于Lagrange方程,建立不对中-碰摩耦合故障下SFD-转子-滚动轴承系统动力学模型,采用龙格库塔法对模型求解,并利用分岔图、Poincaré图、频谱图等进行对比分析。研究结果表明:合理油膜间隙下的SFD能有效抑制系统非协调响应以及振动幅值,使故障转子系统的混沌运动控制在稳定周期轨道上;过小的油膜间隙会形成很强的非线性油膜支反力,产生非协调频率成分,使稳定周期系统重返混沌状态;随着油膜间隙减小,SFD对不对中故障产生的典型2 X,3 X,4 X和5 X频幅值具有不同影响,其中2 X频幅值变化明显,3 X和4 X频幅值变化微弱,5 X频幅值基本不变。; 王俊马梁张俊红鲁鑫; 关键词：挤压油膜阻尼器混沌控制

铝硅聚苯酯封严涂层切向载荷作用下应力分布的有限元分析被引量：3: 2017年; 在封严涂层弹性模量试验的基础上,建立封严涂层摩擦有限元模型,对民航发动机铝硅聚苯酯封严涂层的摩擦过程进行有限元分析。分析了摩擦系数、涂层厚度和粘结层厚度等参数对涂层/粘结层/基体系统应力分布的影响。分析结果表明:在切向载荷的作用下,随着摩擦系数的增大,涂层表面、涂层与粘结层的界面以及粘结层和基体界面处的应力峰值均增大;随着涂层厚度的增大,涂层表面及两界面处的应力峰值均减小,但当涂层厚度达到一定程度后,继续增加涂层厚度对降低应力峰值的效果不明显;粘结层厚度在一定范围内的变化对涂层表面和涂层与粘结层界面处的应力变化影响不大,但随着粘结层厚度的减小,粘结层与基体界面处的应力峰值均增大。; 王杰张俊红马梁鲁鑫戴胡伟; 关键词：封严涂层应力有限元

基于弹流润滑转子-滚动轴承系统碰摩-不对中耦合故障的动力学分析被引量：9: 2014年; 研究弹流润滑(EHL)转子-滚动轴承系统在碰摩-不对中耦合故障状态下的动力学响应.基于EHL理论与Hertz弹性接触理论,并考虑转静碰摩故障与转子不对中故障,建立耦合故障作用下转子-滚动轴承系统非线性动力学微分方程,通过龙格库塔数值解法进行求解得到故障状态下系统振动响应,对比分析其结果并在航空发动机转子实验台进行验证.研究结果表明:①考虑EHL理论对单一碰摩故障系统的影响较大.考虑EHL理论的系统进入拟周期运动与周期2运动状态时的转速较未考虑EHL理论系统明显提高,周期2解所处的转速区间较未考虑EHL理论系统大.②考虑EHL理论对碰摩-不对中耦合故障系统的影响较大.考虑EHL理论的系统由周期1解进入拟周期运动,且进入拟周期状态时的转速较未考虑EHL理论的系统明显提高.③通过计算结果与实验结果进行对比分析,可发现考虑EHL理论的耦合故障系统的转子在1/2倍频与2倍频处的振动响应均弱于未考虑EHL理论的系统,考虑EHL理论的模型比未考虑EHL理论的模型能更准确体现耦合故障系统的振动响应.; 张俊红马梁马文朋王俊巴林李书明; 关键词：动力学分析

铝硅聚苯酯封严涂层抗热冲击性能的数值模拟研究被引量：4: 2016年; 铝硅聚苯酯封严涂层在航空发动机中有着广泛的应用,抗热震性能是评价其可靠性的重要标准。采用三点弯曲法测得封严涂层弹性模量,结合有限元软件ABAQUS对封严涂层热冲击过程中的应力分布进行模拟,探究粘接层厚度对应力变化的影响。结果表明,在一定范围内,随着粘接层厚度的增加,涂层表面应力和层交界处拉应力呈下降趋势,但部分点的压应力增加。结合封严涂层热震试验,目前的封严涂层抗热震性符合使用标准,为了进一步提高涂层抗热震性,可适当增加粘接层厚度。; 张俊红鲁鑫何振鹏王志平; 关键词：封严涂层抗热震性能弹性模量有限元法

航空发动机可磨耗封严涂层技术研究及性能评价被引量：29: 2016年; 综述了国内外封严涂层的研究现状,介绍了航空发动机封严涂层的结构和应用特点,重点讨论了可磨耗封严涂层性能评价和技术研究现状。比较了各种涂层材料、评价方法的优势与不足,指出了可磨耗封严涂层的应用潜力及研究发展方向。提出了我国在可磨耗封严涂层技术研究及性能评价方面今后的发展方向,即涂层制备方法、结构研究、高温涂层研究和仿真技术等。; 张俊红鲁鑫何振鹏王志平; 关键词：航空发动机封严涂层性能评价

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国家自然科学基金(U1233201)

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