發(fā)動機整機振動故障診斷的硬軟件系統(tǒng)與集成.pdf

1、現(xiàn)代航空發(fā)動機的整機振動對適航性和結(jié)構(gòu)完整性影響巨大，以轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動超標為主要特征的整機振動故障會導(dǎo)致多個重要零部件產(chǎn)生振動損傷，嚴重影響發(fā)動機的可靠性，甚至導(dǎo)致機毀人亡的重大事故。近年來，航空發(fā)動機在新機研制、服役期維護和大修的不同階段，對整機振動的要求越來越嚴格。
　　航空發(fā)動機的整機振動故障往往是以異常振動的形式表現(xiàn)出來。基于振動的故障診斷技術(shù)是解決航空發(fā)動機整機振動故障問題的重要途徑。結(jié)合航空發(fā)動機的轉(zhuǎn)子-支承系統(tǒng)的具體結(jié)

2、構(gòu)與運行特點，研究其整機振動故障診斷方法，對于快速有效地判斷故障的發(fā)生、對故障類型進行正確識別、對故障發(fā)生原因進行溯源、進行必要的故障復(fù)現(xiàn)，進而對故障排除提出建議有著重要的意義。
　　本文以航空發(fā)動機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模型試驗臺和故障模擬試驗器為物理對象，針對經(jīng)常發(fā)生的幾類主要的航空發(fā)動機整機振動故障進行分析，研究了其振動信號的硬件測試系統(tǒng)構(gòu)成、振動信號的分析方法、故障特征的提取方法。借鑒指導(dǎo)教師提出的基于模型的定量診斷理論，創(chuàng)新性地研究了

3、航空發(fā)動機整機振動定量診斷技術(shù)，即在系統(tǒng)動態(tài)特性分析與仿真的基礎(chǔ)上進行整機振動故障的類型、位置和嚴重程度的定量診斷，形成了航空發(fā)動機整機振動故障診斷系統(tǒng)。
　　航空發(fā)動機整機振動故障診斷系統(tǒng)主要包括振動監(jiān)測的硬件系統(tǒng)、基于MATLAB平臺的分析和診斷算法軟件包。其中監(jiān)測硬件系統(tǒng)主要包括針對模型級、部件級和整車試驗器的具體情況選擇適用的傳感器、配置合理的采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。算法軟件包主要包括:(1)固有特性分析軟件包:用于計算航

4、空發(fā)動機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的固有特性（考慮不同支承條件下的臨界轉(zhuǎn)速和振型）;(2)振動信號分析軟件包:對發(fā)動機振動測試及仿真數(shù)據(jù)，進行時域分析、FFT、HHT、小波變換等處理;(3)定量診斷分析軟件包:基于整機振動故障的定性診斷和故障動態(tài)仿真，進行不同故障的定量識別（如碰摩位置確定、不平衡質(zhì)量識別、碰摩力和碰摩位置關(guān)系）。
　　本文旨在通過對航空發(fā)動機整機振動故障診斷系統(tǒng)的研究，形成一套較全面的航空發(fā)動機整機振動故障診斷的軟硬件系統(tǒng)框架，并