航空发动机振动测试技术研究
(完整版)航空发动机试验测试技术
航空发动机试验测试技术航空发动机是当代最精密的机械产品之一，由于航空发动机涉及气动、热工、结构与强度、控制、测试、计算机、制造技术和材料等多种学科，一台发动机内有十几个部件和系统以及数以万计的零件，其应力、温度、转速、压力、振动、间隙等工作条件远比飞机其它分系统复杂和苛刻，而且对性能、重量、适用性、可靠性、耐久性和环境特性又有很高的要求，因此发动机的研制过程是一个设计、制造、试验、修改设计的多次迭代性过程。
在有良好技术储备的基础上，研制一种新的发动机尚要做一万小时的整机试验和十万小时的部件及系统试验，需要庞大而精密的试验设备。
试验测试技术是发展先进航空发动机的关键技术之一，试验测试结果既是验证和修改发动机设计的重要依据，也是评价发动机部件和整机性能的重要判定条件。
因此“航空发动机是试出来的”已成为行业共识。
从航空发动机各组成部分的试验来分类，可分为部件试验和全台发动机的整机试验，一般也将全台发动机的试验称为试车。
部件试验主要有：进气道试验、压气机试验、平面叶栅试验、燃烧室试验、涡轮试验、加力燃烧室试验、尾喷管试验、附件试验以及零、组件的强度、振动试验等。
整机试验有：整机地面试验、高空模拟试验、环境试验和飞行试验等。
下面详细介绍几种试验。
1进气道试验研究飞行器进气道性能的风洞试验。
一般先进行小缩比尺寸模型的风洞试验，主要是验证和修改初步设计的进气道静特性。
然后还需在较大的风洞上进行l／6或l／5的缩尺模型试验，以便验证进气道全部设计要求。
进气道与发动机是共同工作的，在不同状态下都要求进气道与发动机的流量匹配和流场匹配，相容性要好。
实现相容目前主要依靠进气道与发动机联合试验。
2，压气机试验对压气机性能进行的试验。
压气机性能试验主要是在不同的转速下，测取压气机特性参数(空气流量、增压比、效率和喘振点等)，以便验证设计、计算是否正确、合理，找出不足之处，便于修改、完善设计。
压气机试验可分为：(1)压气机模型试验：用满足几何相似的缩小或放大的压气机模型件，在压气机试验台上按任务要求进行的试验。
航空发动机整机振动测量和分析方法
航空发动机整机振动测量和分析方法刘兵【摘要】目前国内仍有很多航空发动机试车台使用的是模拟振动测量仪,滤波和积分选择均需针对机型专门定制,灵活性不够,同时也不能分析振动频率,满足不了发动机振动分析的要求;选择合适的振动传感器、振动测量仪并采用合适的软件分析方法,迅速准确地测量发动机的振动值并分析振动频率是发动机厂、所对发动机整机台架试验的要求;在发动机整机振动测量选择了压电式加速度传感器并使用带有抗混滤波的差分放大器以消除频率混叠和共模干扰,编写了专门的振动分析软件,在振动分析软件处理中采用Butterworth滤波器和Flat Top窗函数;该方法能够满足发动机生产厂提出的通带平滑度≤±5％,阻带衰减大于-30 dB/倍频程的滤波要求以及对振动测量精度≤±5％的要求;通过研究提出的航空发动机整机振动测量方法准确可靠,能够满足发动机厂、所对试车台架整机振动测量的要求.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2019(027)005【总页数】5页(P22-25,43)【关键词】航空发动机;整机振动;滤波器;窗函数【作者】刘兵【作者单位】中航工程集成设备有限公司,北京 102206【正文语种】中文【中图分类】V216.80 引言航空发动机是一种结构复杂的高速旋转机械，旋转机械不可避免的会出现振动，而发动机的整机振动主要是转子不平衡引起的周期振动和发动机流道内气体流动、燃烧等原因引起的随机振动的复合，由于装配精度以及装配过程中动平衡的情况与发动机实际工况的差异，实际的发动机转子总是会存在一定的残余不平衡量。
发动机台架试车测量整机振动的目的是为了对发动机零部件加工、装配及转子动平衡的质量进行检验的一种手段。
目前国内仍有很多航空发动机试车台使用的是模拟振动测量仪，配套专门的振动传感器完成对发动机的振动测量，选择带有滤波和积分功能的振动信号放大器，滤波和积分选择均需针对机型专门定制，灵活性不够，同时也不能分析振动频率，满足不了发动机振动分析的要求。
航空发动机整机振动控制技术分析
２ ． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｊ ｅ ｔ Ｐ ｒ ｏ ｐ ｕ ｌ ｓ ｉ ｏ ｎ ， Ｂ ｅ ｉ ｈ ａ ｎ ｇ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ￣ ｉ ｔ ｙ ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ １ ９ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ａｉ ｍｉ ｎ ｇ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｅ ｘ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｈ ｉ ｇ ｈ － ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ａ ｅ ｒ ｏ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ
ａ ｅ ｒ ｏ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｖ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｗ ａ ｓ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ， ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｆ ｏ ｒ ｆ ｕ ｒ ｔ ｈ ｅ ｒ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｗ ａ ｓ ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｅ ｄ ．
车中遇到的振 动故障特征分析经验， 分析 了目前发动机整机振动控制技术存在的 问题 ， 提
出 了未 来 工作 发 展 的 思路 。
关键词 ： 整机振动 ； 控制技术 ； 装 配工 艺； 测试 技术 ； 航空发动机
Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ Ｗｈ ｏ ｌ ｅ Ａｅ ｒ ｏ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ Ｖｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏｌ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
刘永泉（ １ ９ ６ ３ ） ， 男， 自然科学研究员 ， 中
航工 业 沈 阳发 动 机 设 计研 究 所 总设 计 师 ， 主
Ｌ Ｉ Ｕ Ｙｏ ｎ ｇ — ｑ ｕ ａ ｎ ， ＷＡ ＮＧ Ｄｅ — ｙ ｏ ｕ ’ ， ＨＯＮＧ Ｊ ｉ ｅ ， ｗ ｕ Ｆ ａ — ｙ ｏ ｎ ｇ ， Ｊ Ｉ Ａ ＮＧ Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ — ｙ ｉ ，
航空发动机整机振动分析与控制
航空发动机整机振动分析与控制摘要：高性能航空发动机的结构复杂性和高温高速下的动态稳定性，航空发动机转子的气动设计与分析是牵引振动控制技术，装配过程控制技术是关键，振动测试技术取决于整机的振动控制技术。
根据航空发动机结构的复杂性，确定了技术结构和振动控制方案，并保持了控制技术的实用价值。
本文主要介绍了航空发动机整体振动控制技术的设计过程和装配过程，并说明了具体的验证过程。
关键词：航空；发动机；振动分析在航空飞行中，发动机是动力保证，其工作的可靠性直接关系到飞行安全。
发动机振动不仅影响发动机本身的工作，而且影响配件和仪器的工作，结构的发动机振动应力较大，甚至会最终影响发动机的可靠性。
航空发动机的振动故障在军用和民用发动机上是不同的，导致大量的发动机提前返回工厂，降低了发动机的使用寿命，增加了维修费用。
据统计，90%以上的结构强度失效是由振动引起的或与振动有关的。
避免飞机发动机研究的设计、生产、使用和维护。
从一开始，源可能导致故障，维护每个细节的具体使用，关注整个生命周期引擎的整个机器振动。
研究了飞机发动机的振动问题。
1航空发动机整机振动分析航空发动机一般安装在飞机或试验台架上，形成一个无限多自由度的振动系统。
所谓发动机的整机振动，在各种激振力作用下会产生的响应。
发动机故障会产生独特的发动机整机振动，故障不同，振动特征也不同。
发动机整机振动的主要故障类型包括以下几种：1.1转子不平衡在航空发动机中，转子材质的不均匀、设计的缺陷、热变形、制造装配的误差和转子在运行过程中有介质粘附到转子上或是有质量脱落等，使得实际转子的质心与形心不一致，因而使得转子出现质量不平衡。
转子不平衡是导致航空发动机整机振动过大和产生噪音的重要因素，它不但会直接威胁到航空发动机安全可靠地运行，而且还容易诱发其他类型的故障。
转子不平衡离心力所引起的振动，与其它原因引起的振动不同，具有固有特征，即动载荷与转速平方成正比，频率与转速相同。
飞机发动机转子振动特征提取方法诊断
的信息熵由下式给出
公式中，是10500转/分。
图1
图1示意图显示了发动机外壳上传感器布置的5个横截面位置。
如图1所示，在五个十字架上测量水平和垂直方向的套管振动部分。
表1给出了五个横截面上传感器的数量，位置和方向的说明。
表1五个横截面上的传感器位置和方向
横截面数量横截面位置描述测量点和方向的描述
第1-1节
第2-2节
第3-3节
第4-4节
第5-5节
在水平方向和垂直方向上的风机
通过中间的套管
通过在水平方向和垂直方向上的
低压涡轮
通过外部附件单元
通过齿轮减速器单元
2前缘的前轴承
2中点水平和垂直方向
2后点的轴承
2水平和垂直方向的外点
1的水平方向上点在发动机的钻机测试中，在不同的操作条件下测量振
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作者简介:尚坤（1993-），男，河南郑州人，
熵计算结果的一个例子。
143.12158.93157.81167.70170.31161.03
（a）IMF分量从1到4（b）IMF分量从5到8
图2正常发动机的EMD分析结果
（a）IMF分量从1到4（b）IMF分量从5到8
图3故障发动机的EMD分析结果。
航空发动机整机振动控制技术分析
航空发动机整机振动控制技术分析作者：罗文东谭敏冯勇钦来源：《科技资讯》2020年第16期摘; 要：高性能航空发动机在结构上的繁琐性导致其在高温度下，超高速转动动力学存在一定的稳定性问题，根据发动机结构存在的问题，基于测试的基础上提出航空发动机动力学振动控制技术设计分析。
对于航空发动机来说，装配控制技术是核心，而测试技术是振动控制技术的一个思路。
对此，该文先对航空发动机进行了一个简单的描述，进而分析整理了航空发动机故障诊断的国内外现状，从而分析了发动机在整机振动方面上故障，对此提出诊断的方法，这将对以后的工作发展奠定一定的理论基础。
关键词：概述; 故障诊断; 故障分析; 诊断建议中图分类号：V231.92;V263.6 ; ;文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2020）06（a）-0079-021; 航空发动机的描述在航空工业中，发动机是飞机的心脏，可以说，一代发动机一代飞机。
作为飞机的心脏，航空发动机在技术上是十分精细和准确的，内部构造更是极其复杂，这就导致在航空发动机在安装和拆卸的时候是十分困难和复杂的，不仅仅需要专门的人员，还需要人员具备高超的技术，当然所需的费用也相对高昂。
在航空发动机服役的过程中，发动机组装的质量是决定发动机使用长短的重要因素。
发动机的装配质量不过关也是导致发动机在工作中振动偏差过大的主要原因。
所以，发动机在组装的过程中往往会有多道检验程序以防止装配质量不合格的发动机装在飞机上，造成飞行事故。
即便如此，由于发动机的工作环境较为恶劣，振动仍然是发动机主要故障之一。
2; 航空发动机整机振动故障诊断2.1 国内航空发动机整机振动故障诊断技术的发展状况在国内，由于具备测试条件的单位极其少，所以，在国内开展的关于航空发动机整机振动的研究也是凤毛麟角。
因为较少研究，所以取得的成效也并不显著。
在我国，出于一些外在因素的限制，我国从对航空发动机整机震动的研究发展到对影响振动的关键部件进行研究，这是一个相当重大的转变。
航空发动机振动故障诊断技术及发展趋势
航空发动机振动故障诊断技术及发展趋势摘要：振动故障是航空发动机在使用中最容易出现的故障种类之一，其不仅会严重影响航空发动机的运行安全，同时还会降低航空发动机的使用寿命。
因此文章对航空发动机使用中的常见振动故障进行了分析研究，例如转子故障、气流激振振动故障、发动机结构元件故障等等，并进一步探讨了现阶段常用的故障诊断技术和发展趋势，以供参考。
关键词：航空发动机；振动故障诊断；状态监测引言随着科学技术的快速发展，航空发动机的推力、转速、动强度等显著提高，导致发动机零部件的振动载荷不断增加，振动引起的故障显著增多；此外，发动机结构日趋复杂且质量不断减轻，其对安全性和可靠性的要求亦随之增高。
因此，发动机振动状态及振动特征的精准识别是判断发动机有无故障的主要手段，且振动是航空发动机的一个重要监控参数，发动机在进行试验时，需要解决各种振动问题，如果发动机出现振动异常而不及时加以检查排除，就有可能造成严重的后果[1]。
因此，航空发动机振动故障诊断一直都是航空发动机试验测试中的一个重要研究课题。
1航空发动机整机振动故障原因分析航空发动机整机振动故障的原因较为复杂，通常是多种综合因素下共同导致的结果。
对此，理清航空发动机结构类型，梳理其整机振动的规律，对于寻求解决振动故障提供了直接有效的参考，也是当下航空飞机安全运行中发动机设备研发创新的重要任务。
基于国内外航空发动机研究的相关文献，结合航空发动机运行的实际情况，阐述当前民航和军用航空飞机中较为常见几种航空发动机整机振动故障类型和故障原因。
1.1转子故障（1）转子不平衡故障。
在航空发动机中，转子结构是指发动机内部轴承支撑着的旋转体，依照发动机运行原理主要是依托转子和轴承的相互关系。
转子在较高频率的转速下会出现转子不平衡，如静不平衡、偶不平衡和动不平衡等。
转子不平衡故障的检测技术主要是检测发动机的转速、频率、转速平方和航空飞机的载荷关系，当前者参数相同、后者参数呈正比，则表现转子出现不平衡故障。
航空发动机叶片振动特性试验研究
航空发动机叶片振动特性试验研究杨文鑫;蔡增杰;陆锦斌;王彦芳【摘要】目的通过理论计算和试验验证获得航空发动机叶片一阶弯曲振动频率,并在一阶弯曲振动模态下获取叶片所受应力与叶片自振频率、叶片振幅之间的关系.方法利用有限元分析软件对叶片进行模态分析,得到叶片的一阶弯曲振动频率.在振动试验系统上,通过扫频试验验证叶片发生一阶弯曲共振的频率,对叶片进行高应力振动试验.结果叶片一阶弯曲振动频率理论计算值为3584 Hz,实验值为3286 Hz,误差为8.31%,满足工程误差小于10%的要求.叶片所受应力与叶片自振频率、叶片振幅之间的关系为σ=1.8759 af.结论得到了叶片的一阶弯曲振动频率以及叶片所受应力与叶片自振频率、叶片振幅之间的关系.%Objective To obtain aeroengine blade first-order bending vibration frequency and the relationship between the stress of the blade and the natural frequency of the blade and the amplitude of the blade, through theoretical calcula-tion and experimental verification. Methods Finite element analysis software was adopted for modal analysis of blade, the first-order bending vibration frequency was obtained, and the first-order bending vibration frequency of blade was veri-fied by the frequency sweep test on the vibration test system; then high stress vibration test was carried out. Results The theoretical calculation value of blade bending vibration frequency was 3584 Hz, and the experimental value was 3286 Hz, the error was 8.31% and the requirement of less than 10% of engineering error was met. The relationship between the stress of the blade and the natural frequency of the blade and the amplitude of the bl ade was σ=1.8759 af.Conclusion Thefirst-order bending vibration frequency of blade and the relationship between stress of blade and the natural frequency of blade and the amplitude of blade are obtained.【期刊名称】《装备环境工程》【年(卷),期】2018(015)002【总页数】4页(P84-87)【关键词】叶片;模态分析;振动试验;振动特性【作者】杨文鑫;蔡增杰;陆锦斌;王彦芳【作者单位】青岛苏试海测检测技术有限公司,山东青岛 266109;青岛苏试海测检测技术有限公司,山东青岛 266109;青岛苏试海测检测技术有限公司,山东青岛266109;青岛苏试海测检测技术有限公司,山东青岛 266109【正文语种】中文【中图分类】TJ07;TH122航空发动机叶片受力复杂，工作环境严酷，叶片振动疲劳损伤故障是整个发动机故障的主要故障模式[1-2]。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。