航空發(fā)動機故障監(jiān)測診斷系統(tǒng)設計

機械系統(tǒng)故障診斷航空發(fā)動機的狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷主要內容項目研究1方案設計2技術實現(xiàn)3設計總結4一.研究背景與意義航空發(fā)動機作為飛機的動力來源，其結構復雜，且工作在高溫、大壓力的苛刻條件下，從發(fā)動機發(fā)展現(xiàn)狀看，無論設計、材料和工藝水平，抑或使用、維護和管理水平，都不可能完全保證其使用中的可靠性。而發(fā)動機故障在飛機飛行故障中往往是致命的，并且占有相當大的比例。一.研究背景與意義目前，主流航空發(fā)動機的狀態(tài)監(jiān)測模式由最初的定期維護逐步發(fā)展為現(xiàn)今的視情維護。從國外的資料來看，大都采用了發(fā)動機狀態(tài)監(jiān)視和故障診斷系統(tǒng)EMS，并且逐步研究頒布了一系列指南，使其應用已日趨廣泛和完善。然而國內的相關研究雖已初見成效，但還遠遠不能夠適應飛機盒發(fā)展的需要。二.系統(tǒng)方案設計在線模式：1.實時性好，能夠對于突發(fā)情況快速反應2.傳輸、處理數(shù)據(jù)量大，設備要求高3運行維護復雜，成本高離線模式：1.設備簡單易維護2.運行成本低3.實時性差，不能就突發(fā)情況快速反應系統(tǒng)方案比較系統(tǒng)結構框圖

三.技術實現(xiàn)氣路分析技術振動監(jiān)測技術滑油分析技術航空發(fā)動機狀態(tài)分析報告1利用能量守恒、流量連續(xù)、動量守恒等關系建立帶診斷的發(fā)動機的數(shù)學模型3紅外成像儀探測熱端溫度場；尾氣光譜分析了解工作效率、燃燒情況2利用內部傳感器測量氣路參數(shù)，通過對比了解單元體性能參數(shù)變化3.1氣路分析技術必要性硬件安裝信號處理3.2振動監(jiān)測技術發(fā)動機眾多的轉子部件的故障都與振動有關，且大多早期故障信息在其振動中都有所反映。采用振動傳感器

安裝在振動具有

代表性的發(fā)動機

的安裝節(jié)、轉子的支撐面和承

力機匣的對接面。穩(wěn)態(tài)振動信號進

行頻譜分析，

監(jiān)測各分量的

振動值，并對

信號進行小波分

析等相關分析

以提取出信號中的特征值?；拖到y(tǒng)本身磨損件狀況3.3滑油分析技術監(jiān)視滑油系統(tǒng)本身（滑油壓力、滑油溫度、滑油量、油濾），保證其工作正常、可靠。利用專門的鐵譜儀對滑油進行鐵譜分析，根據(jù)磨粒的大小和數(shù)量確定磨損件的磨損情況。3.4數(shù)據(jù)預處理方法

航空發(fā)動機常年在高溫、高壓、高噪聲環(huán)境下工作，其相關參數(shù)的測量較為困難，采集到的航空發(fā)動機相關性能參數(shù)的數(shù)據(jù)若不加以預處理，則很難準確反映航空發(fā)動機的實際健康狀態(tài)。數(shù)據(jù)預處理主要包括數(shù)據(jù)的平滑和野點的剔除與修正以及缺失數(shù)據(jù)的補充。

數(shù)據(jù)的平滑：平均平滑法/指數(shù)平滑法

野點的剔除：統(tǒng)計學方法/基于距離的方法/基于偏離的方法+分箱/聚類/回歸缺失數(shù)據(jù)的補充：插補/加權調整專家診斷系統(tǒng)發(fā)動機試驗數(shù)據(jù)故障模擬數(shù)據(jù)結構履歷數(shù)據(jù)故障維修歷史數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫3.5智能化故障診斷數(shù)據(jù)庫通訊衛(wèi)星/互聯(lián)網地面監(jiān)控診斷中心飛機機場3.6網絡化數(shù)據(jù)平臺可行性創(chuàng)新點收獲展望經濟可行性技術可行性離