航空发动机转子系统的数字孪生体建模方法及数字孪生体

    公开(公告)号:CN115062424A

    公开(公告)日:2022-09-16

    申请号:CN202210594906.5

    申请日:2022-05-27

    Abstract: 本发明公开了航空发动机转子系统的数字孪生体建模方法及数字孪生体,涉及发动机转子系统技术领域,包括:通过有限单元法建立转子系统的数字孪生体;利用模型缩减方法对数字孪生体进行模型缩减;模型缩减方法为固定界面模态综合法,通过获取全约束转子系统有限元模型的主模态并截取低阶模态实现模型缩减;对数字孪生体的振动信号进行仿真计算;获取物理实体实时监测的位置,对比该位置的仿真振动信号与实测振动信号,分析计算二者误差,基于误差对数字孪生体的载荷参数与支承参数进行实时修正,使仿真信号与实测信号达到高度一致。本发明通过模型缩减方法降低模型自由度,提高计算分析效率,保证交互映射的实时性。

    考虑耦合变幂数的转子系统振动响应相似缩比实验方法

    公开(公告)号:CN115077826A

    公开(公告)日:2022-09-20

    申请号:CN202210594872.X

    申请日:2022-05-27

    Abstract: 本发明公开了一种考虑耦合变幂数的转子系统振动响应相似缩比实验方法,涉及相似缩比实验技术领域,本发明提出了变幂数的思想并考虑了相似参数的耦合影响规律,提高畸变相似预测的精度,提出了针对转子系统振动响应的变幂数,提高了振动响应的预测精度。考虑到转子系统完全相似缩尺导致的转轴、转盘难以加工的问题,以及支承结构的刚度难以准确满足完全相似条件的问题,将转轴长度与支承刚度同时畸变缩比,针对参数间的耦合影响,提出了考虑耦合影响的变幂数。摆脱了系统控制方程的限制,大大减少了公式推导的工作量,适用于复杂系统的相似模型实验;也无需预先获得原型的振动响应,适用于实际工程中的缩比模型实验问题。

    航空发动机转子系统的数字孪生体建模方法及数字孪生体

    公开(公告)号:CN115062424B

    公开(公告)日:2025-05-13

    申请号:CN202210594906.5

    申请日:2022-05-27

    Abstract: 本发明公开了航空发动机转子系统的数字孪生体建模方法及数字孪生体,涉及发动机转子系统技术领域,包括:通过有限单元法建立转子系统的数字孪生体;利用模型缩减方法对数字孪生体进行模型缩减;模型缩减方法为固定界面模态综合法,通过获取全约束转子系统有限元模型的主模态并截取低阶模态实现模型缩减;对数字孪生体的振动信号进行仿真计算;获取物理实体实时监测的位置,对比该位置的仿真振动信号与实测振动信号,分析计算二者误差,基于误差对数字孪生体的载荷参数与支承参数进行实时修正,使仿真信号与实测信号达到高度一致。本发明通过模型缩减方法降低模型自由度,提高计算分析效率,保证交互映射的实时性。

    考虑耦合变幂数的转子系统振动响应相似缩比实验方法

    公开(公告)号:CN115077826B

    公开(公告)日:2023-03-28

    申请号:CN202210594872.X

    申请日:2022-05-27

    Abstract: 本发明公开了一种考虑耦合变幂数的转子系统振动响应相似缩比实验方法,涉及相似缩比实验技术领域,本发明提出了变幂数的思想并考虑了相似参数的耦合影响规律,提高畸变相似预测的精度,提出了针对转子系统振动响应的变幂数,提高了振动响应的预测精度。考虑到转子系统完全相似缩尺导致的转轴、转盘难以加工的问题,以及支承结构的刚度难以准确满足完全相似条件的问题,将转轴长度与支承刚度同时畸变缩比,针对参数间的耦合影响,提出了考虑耦合影响的变幂数。摆脱了系统控制方程的限制,大大减少了公式推导的工作量,适用于复杂系统的相似模型实验;也无需预先获得原型的振动响应,适用于实际工程中的缩比模型实验问题。

    伸缩节故障检测方法、装置、设备及存储介质

    公开(公告)号:CN119000837A

    公开(公告)日:2024-11-22

    申请号:CN202410974566.8

    申请日:2024-07-19

    Abstract: 本申请适用于管道运输技术领域,提供了伸缩节故障检测方法、装置、设备及介质,方法包括:通过为待检测伸缩节的两端施加预设电压,获取所述待检测伸缩节上不同位置的电场强度值;当所述电场强度值异常时,将获取所述电场强度值时的位置作为故障位置,获取所述故障位置的坐标数据,并根据所述坐标数据和所述电场强度值构建电场强度波动图;将所述电场强度波动图和不同故障类型的预设波动图进行匹配,将与所述电场强度波动图匹配的预设波动图作为目标波动图,将所述目标波动图的故障类型作为所述待检测伸缩节的故障类型。

    一种基于数据驱动的鼠笼式弹性支承结构刚度计算方法

    公开(公告)号:CN115169035A

    公开(公告)日:2022-10-11

    申请号:CN202210771336.2

    申请日:2022-06-30

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明提供了一种基于数据驱动的鼠笼式弹性支承结构刚度计算方法,涉及航空发动机技术领域,包括如下步骤:将鼠笼笼条视为两端固支的等截面梁,得出鼠笼笼条的原始刚度计算公式,建立鼠笼笼条截面坐标系,进一步考虑笼条弧度角影响,得到改进后的刚度计算公式;在所述改进后的鼠笼笼条刚度计算公式中引入修正系数,得到修正后刚度计算公式;根据鼠笼笼条的修正后刚度计算公式计算得到鼠笼刚度。本发明的目的是根据鼠笼笼条真实截面形状得到鼠笼式弹性支承结构刚度公式,将笼条截面形状视为扇形之差,考虑笼条弧度角以及工艺结构对刚度的影响,得到适用于较大弧度角情况下的鼠笼刚度计算公式,提高航空发动机弹性支承刚度计算结果准确性。

    一种针对发动机多尺寸外廓转子的测振装置及其数字孪生方法

    公开(公告)号:CN113588277B

    公开(公告)日:2022-05-17

    申请号:CN202110913743.8

    申请日:2021-08-10

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明涉及一种针对发动机多尺寸外廓转子的测振装置及其数字孪生方法,所述装置包括测振组件和数据采集组件;所述测振组件包括立柱、横梁结构、三自由度传感器支架调节机构和基座;所述数据采集组件包括试验计算机、LMS测试系统、红外线位移红外线位移传感器、旋转编码器和USBCAN设备。本发明可解决重复调试距离角度的繁琐、现有测振技术由于磁力表座自身体积限制而无法在转子轴向方向上实现小间距密集布置红外线位移传感器、现有测振技术中磁力表座摆放不准确导致的测量误差问题以及磁力表座最终锁紧时发生的小角度偏移或小距离偏移的定位困难等问题。并将数字孪生技术应用到航空发动机转子测试中,提高针对航空发动机转子测振技术的先进性。

    一种可调静子叶片的流固热耦合试验装置

    公开(公告)号:CN112345229A

    公开(公告)日:2021-02-09

    申请号:CN202011268841.2

    申请日:2020-11-13

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明公开了一种可调静子叶片的流固热耦合试验装置,由驱动组件、静子叶片组件、载荷施加组件、温度施加组件与传感器测试组件组成,使用本装置可进行不同载荷、温度,进行多场耦合试验,由此能够更加深入地研究在多场耦合作用下,可调静子叶片的加速度、应力应变、温度的变化情况,进而得出其失效机理。本发明的优点:第一、可在试验中随时修改气动载荷的方向与幅值、热载荷大小等物理量,实现流固、热固、流固热耦合的多种工况;第二、可单独考虑某一因素影响进行试验,如在不使用温度加载组件的情况下,可研究气动载荷对可调静子叶片的影响;第三、通过测试系统实现试验过程中加速度、应力应变、温度变化等数据的实时采集。

    一种转子系统钢环式弹支结构强度设计及在线监测方法

    公开(公告)号:CN109238892B

    公开(公告)日:2020-03-24

    申请号:CN201811383575.0

    申请日:2018-11-20

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明属于转子系统弹支结构强度设计及测试实验技术领域,提出一种转子系统钢环式弹支结构强度设计及在线监测方法,步骤一:根据两种强度设计方法以及钢环材料本身特性,得到三种条件下的钢环应变量;步骤二:利用不同条件下的钢环应变量结合有限元计算结果对钢环进行强度校核;步骤三:制定钢环的强度监测方案;步骤四:利用ANSYS Workbench仿真计算在实际工况下钢环的最大变形发生处;步骤五:根据有限元仿真结果布置应变片同时进行桥路连接,最后对钢环进行强度监测。本发明可为弹支结构强度设计与在线监测提供可靠的指导意见,整体操作过流程简单,提高了钢环式弹支转子系统的安全性,增加了钢环结构设计的可靠度,具有很强的工程实践可行性和指导性。

    一种钢环式弹性支承结构刚度优化设计方法

    公开(公告)号:CN109583062B

    公开(公告)日:2022-10-18

    申请号:CN201811383574.6

    申请日:2018-11-20

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明提出一种钢环式弹性支承结构刚度优化设计方法,采用仿真与理论相结合的方法对钢环刚度进行设计,提出一种刚度单元法准确、便捷地计算钢环刚度。将钢环考虑成几个弹性单元的组合,每个弹性单元由一个内凸台以及相邻两个二分之一外凸台所组成。如果将整个钢环刚度视作K,而每个弹性单元刚度记作k,钢环对于轴的支承刚度可以视作是总弹簧(刚度为K)对轴的独立支承或者可以视作一组弹簧(刚度为k)对轴的组合支承,再通过能量相等列写平衡方程推导出整体刚度与单元刚度的关系,最终结合有限元仿真求得弹性单元刚度,进而求得钢环整体刚度。此方法实施简单,计算结果可靠,可以很好地满足航空发动机转子弹性支承结构的设计要求。

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