航空發(fā)動機故障監(jiān)測診斷系統(tǒng)設(shè)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(nèi)容項目研究1方案設(shè)計2技術(shù)實現(xiàn)3設(shè)計總結(jié)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(jié)構(gòu)復(fù)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(shè)計、材料和工藝水平，抑或使用、維護(hù)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(dāng)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(hù)逐步發(fā)展為現(xiàn)今的視情維護(hù)。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(yīng)用已日趨廣泛和完善。然而國內(nèi)的相關(guān)研究雖已初見成效，但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能夠適應(yīng)飛機盒發(fā)展的需要。二.系統(tǒng)方案設(shè)計在線模式：1.實時性好，能夠?qū)τ谕话l(fā)情況快速反應(yīng)2.傳輸、處理數(shù)據(jù)量大，設(shè)備要求高3運行維護(hù)復(fù)雜，成本高離線模式：1.設(shè)備簡單易維護(hù)2.運行成本低3.實時性差，不能就突發(fā)情況快速反應(yīng)系統(tǒng)方案比較系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

三.技術(shù)實現(xiàn)氣路分析技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)滑油分析技術(shù)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(guān)系建立帶診斷的發(fā)動機的數(shù)學(xué)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(nèi)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(shù)必要性硬件安裝信號處理3.2振動監(jiān)測技術(shù)發(fā)動機眾多的轉(zhuǎn)子部件的故障都與振動有關(guān)，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(zhuǎn)子的支撐面和承

力機匣的對接面。穩(wěn)態(tài)振動信號進(jìn)

行頻譜分析，

監(jiān)測各分量的

振動值，并對

信號進(jìn)行小波分

析等相關(guān)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(shù)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(jìn)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(yù)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(guān)參數(shù)的測量較為困難，采集到的航空發(fā)動機相關(guān)性能參數(shù)的數(shù)據(jù)若不加以預(yù)處理，則很難準(zhǔn)確反映航空發(fā)動機的實際健康狀態(tài)。數(shù)據(jù)預(yù)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(xué)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(quán)調(diào)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(jié)構(gòu)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(wǎng)地面監(jiān)控診斷中心飛機機場3.6網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)平臺可行性創(chuàng)新點收獲展望經(jīng)濟可行性技術(shù)可行性離