發(fā)動機設(shè)計的案例
《航空發(fā)動機結(jié)構(gòu)設(shè)計分析》
ISBN：7810776347
國別：中國大陸
版次：1
開本：16
精簡裝：平裝
頁數(shù)：589
圖書目錄
航空發(fā)動機結(jié)構(gòu)設(shè)計綜述
重視航空發(fā)動機結(jié)構(gòu)設(shè)計的作用與地位
從國外幾起嚴重故障談航空發(fā)動機研制的艱巨性
第二次世界大戰(zhàn)后航空發(fā)動機的飛速發(fā)展
干線客機發(fā)動機的發(fā)展與設(shè)計特點
支線客機發(fā)動機發(fā)展
為AE100提供的三種發(fā)動機結(jié)構(gòu)設(shè)計比較
我國干線客機用發(fā)動機發(fā)展途徑探討
四種軍用發(fā)動機發(fā)展試驗程序的變化
訪問蘇聯(lián)中央航空發(fā)動機研究院
助推發(fā)動機在民航客機上的應(yīng)用
軍用發(fā)動機
幾種軍用渦扇發(fā)動機的結(jié)構(gòu)設(shè)計分析
EJ200發(fā)動機的結(jié)構(gòu)設(shè)計特點
從F100-PW-100到F119-PW-100——回顧航空發(fā)動機研制觀點的轉(zhuǎn)變
F100-PW-220發(fā)動機——F100-PW-100發(fā)動機提高可靠性的改型
F110-GE-129 EFE的發(fā)展與設(shè)計特點
F119發(fā)動機的發(fā)展與設(shè)計特點
RBl99發(fā)動機的發(fā)展與設(shè)計特點
F414發(fā)動機設(shè)計與研制特點
RD-93發(fā)動機結(jié)構(gòu)設(shè)計特點分析
民用發(fā)動機
CFM56系列發(fā)動機結(jié)構(gòu)設(shè)計與研制特點
CF6-80C2發(fā)動機結(jié)構(gòu)設(shè)計特點
PW4000發(fā)動機設(shè)計特點
PW8000高涵道比渦輪風扇發(fā)動機
遄達600發(fā)動機設(shè)計特點
遄達500發(fā)動機設(shè)計特點
遄達700發(fā)動機設(shè)計特點
用于A380的遄達900發(fā)動機
波音777及其所用發(fā)動機一些設(shè)計特點
GE90發(fā)動機發(fā)展與設(shè)計特點
蘇聯(lián)的第三代民用渦輪風扇發(fā)動機
RB211三轉(zhuǎn)子渦輪風扇發(fā)動機
RB211—535E4發(fā)動機設(shè)計特點
主要零部件設(shè)計
航空發(fā)動機轉(zhuǎn)子的典型結(jié)構(gòu)和新結(jié)構(gòu)
航空發(fā)動機葉片的典型結(jié)構(gòu)和新結(jié)構(gòu)
EJ200高壓壓氣機結(jié)構(gòu)設(shè)計改進
整體葉盤在國外發(fā)動機中的應(yīng)用分析
新型發(fā)動機零部件中的一些新結(jié)構(gòu)
高壓壓氣機鈦著火的危害與防止措施
IMI 834高溫鈦合金在壓氣機中的應(yīng)用
GE公司低轉(zhuǎn)速研究用壓氣機與渦輪試驗器
展開 北航：航空發(fā)動機典型結(jié)構(gòu)概率設(shè)計技術(shù)
航空發(fā)動機是典型的多學科交叉、多部件強耦合的復(fù)雜工程系統(tǒng)，在高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速、多場載荷/環(huán)境下工作，又要滿足推力大、重量輕、壽命長、高可靠性等極高使用要求，是一種極限產(chǎn)品，研制難度巨大。轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)作為航空發(fā)動機的核心部件，其結(jié)構(gòu)完整性和可靠性是航空發(fā)動機設(shè)計的最薄弱環(huán)節(jié)，是制約發(fā)動機研發(fā)的瓶頸。
一方面，結(jié)構(gòu)系統(tǒng)經(jīng)受嚴酷且復(fù)雜多變的氣動、機械和熱載荷，同時力學（氣-熱-固）與材料、工藝等學科相互作用和制約；另一方面，結(jié)構(gòu)壽命表現(xiàn)出很大的分散性，而安全飛行又要求低的失效概率。這時，傳統(tǒng)的確定性設(shè)計技術(shù)面臨諸多挑戰(zhàn)，概率設(shè)計作為一種精細設(shè)計手段，可以量化風險，在滿足可靠性要求的前提下能夠減輕重量、降低成本，是解決先進航空發(fā)動機研制瓶頸的最有潛力的關(guān)鍵技術(shù)之一。
發(fā)動機結(jié)構(gòu)設(shè)計發(fā)展
航空發(fā)動機結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)歷了靜強度設(shè)計、安全壽命設(shè)計、確定性損傷容限設(shè)計與結(jié)構(gòu)概率設(shè)計的發(fā)展過程。
靜強度設(shè)計的主要出發(fā)點是結(jié)構(gòu)在給定設(shè)計載荷作用下不發(fā)生破壞；經(jīng)使用載荷作用，卸載后沒有可見的永久變形。在過去相當長時間內(nèi)，由于發(fā)動機載荷較小，結(jié)構(gòu)的應(yīng)力水平很低，對結(jié)構(gòu)壽命的要求也不高，靜強度設(shè)計能夠滿足設(shè)計要求。
1954年英國“彗星”號噴氣式客機連續(xù)發(fā)生爆炸墜海事故，事故原因是由于飛機機身金屬結(jié)構(gòu)出現(xiàn)疲勞效應(yīng)而產(chǎn)生的斷裂破壞所造成的。這說明，按照靜強度設(shè)計結(jié)構(gòu)件，并不能保證其使用安全，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中必須考慮安全使用壽命問題。在事故發(fā)生之后，航空發(fā)動機結(jié)構(gòu)設(shè)計開始采用了安全壽命方法。
安全壽命設(shè)計的前提是假設(shè)結(jié)構(gòu)是無缺陷的連續(xù)均勻體。
展開 航空發(fā)動機結(jié)構(gòu)設(shè)計分析
航空發(fā)動機結(jié)構(gòu)設(shè)計分析
作者：陳光
【作者】：陳光
【叢編項】：無
【裝幀項】：平裝 16開 / 589
【出版項】：北京航空航天大學出版社 / 2006-7-1
【ISBN號】：7810776347
【原書定價】：￥79.00
【主題詞】：科學與自然－航空與航天－航空
【圖書簡介】 - 航空發(fā)動機結(jié)構(gòu)設(shè)計分析
本書是一本全面分析航空發(fā)動機結(jié)構(gòu)設(shè)計的專著，內(nèi)容涉及航空發(fā)動機結(jié)構(gòu)設(shè)計的各個方面，包括：部件結(jié)構(gòu)與總體結(jié)構(gòu)、傳動潤滑、主軸承等的設(shè)計分析，發(fā)動機發(fā)展中的特種試驗與使用中出現(xiàn)的重大故障，提高發(fā)動機可靠性、維修性的措施，排除故障的程序與方法，新型發(fā)動機中采用的某些新穎結(jié)構(gòu)與加工方法等。本書還分別對國外現(xiàn)役與在研的先進軍、民用航空發(fā)動機如F100、F110、F404、EJ200、RB199、RD93、F119以及CFM56、CF6、PW4000系列、RB211系列、遄達系列與GE90等的發(fā)展及結(jié)構(gòu)設(shè)計特點進行了詳盡的分析。本書不僅能為航空發(fā)動機廠所的廣大技術(shù)人員及技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)提供一手資料，也能給從事航空發(fā)動機材料、工藝研究工作的技術(shù)人員及飛機設(shè)計人員參考帶來幫助
展開 再生冷卻式液體火箭發(fā)動機推力室設(shè)計CAD技術(shù)研究
再生冷卻式液體火箭發(fā)動機推力室設(shè)計CAD技術(shù)研究學位論文
再生冷卻式液體火箭發(fā)動機推力室設(shè)計CAD技術(shù)研究.part1.rar
再生冷卻式液體火箭發(fā)動機推力室設(shè)計CAD技術(shù)研究.part2.rar
再生冷卻式液體火箭發(fā)動機推力室設(shè)計CAD技術(shù)研究.part3.rar
WAVE-RT是發(fā)動機設(shè)計
模型的物理性質(zhì)意味著發(fā)動機故障立即的顯現(xiàn)，能實現(xiàn)更迅速、完全測試的車載診斷，其潛在使用還可以作為下一代車型控制戰(zhàn)略的氣流評價者。
模型產(chǎn)生的速度也使控制戰(zhàn)略的研發(fā)在發(fā)動機研發(fā)的一個更早期階段開始成為可能，它可以產(chǎn)生由于設(shè)計變更帶來的延誤保護。因為發(fā)動機模型在研發(fā)過程中趨向 于進化演變，在每個反復(fù)過程中產(chǎn)生一個精確的實時控制是它的一個優(yōu)勢。質(zhì)量保證及可追溯性也得到了改善因為一個單一的高保真WAVE模型被用做初始模擬工 作和HiL測試的基礎(chǔ)。
ESA完成3D打印BERTA火箭發(fā)動機的首次點火試驗
近日，南極熊從外媒獲悉，歐洲航天局（ESA）宣布，其全尺寸3D打印火箭發(fā)動機演示器BERTA，已于2019年2月18日完成首次試運行。在德國航空航天中心的測試設(shè)施上，BERTA（Biergoler Raumttransportaengine）熱燃560秒，參考推力為2.5kN。
“最近對全尺寸火箭推力室組件的熱射擊，使我們證明3D打印在火箭，在軌運輸應(yīng)用，微型發(fā)射器的發(fā)動機設(shè)計和探測航天器等方面應(yīng)用的可行性“ESA在一份新聞稿中指出。
作為ESA未來發(fā)射器預(yù)備計劃（FLPP）研究的一部分，由ArianeGroup開發(fā)的BERTA發(fā)動機設(shè)計用于“可儲存的推進劑”，這意味著燃料可以在室溫下儲存。 這種類型的發(fā)動機可以點燃幾次并且非?？煽?。 它們可用于地球軌道以外的任務(wù)，持續(xù)數(shù)月。
在BERTA，通過選擇性激光熔化生產(chǎn)由耐腐蝕鎳基合金組成的注射頭和燃燒室。 3D打印允許工程師為冷卻通道添加更復(fù)雜的設(shè)計，旨在確保改善燃燒室的冷卻性能。 它允許工程師與燃燒過程分開研究冷卻系統(tǒng)，以研究增材制造的結(jié)構(gòu)和表面的熱力學和流體動力學特性。
熱點火3D打印推力室
測試活動將持續(xù)四周，從該測試活動中獲得的知識將應(yīng)用于未來的發(fā)動機設(shè)計，例如Ariane 6發(fā)動機Vinci和Vulcain的進一步發(fā)展。 “進一步的活動將集中在綠色環(huán)保推進劑的應(yīng)用上，用于提供5 kN推力的大型發(fā)動機，”ESA寫道。
ESA的未來發(fā)射器計劃始于2003年?，F(xiàn)在在第3階段，F(xiàn)LPP正在進行系統(tǒng)研究，以增加技術(shù)要求的細節(jié)并支持發(fā)射器戰(zhàn)略規(guī)劃。
此外，ESA正在為具有低溫推進劑（如Prometheus和ETID）的大型發(fā)動機示范者開發(fā)增材制造技術(shù)。
展開 干貨│汽車發(fā)動機減振技術(shù)分析
活塞A作往復(fù)直線運動, 曲柄OB繞曲軸中心O點作旋轉(zhuǎn)運動, 連桿AB作平面復(fù)合運動, 曲柄轉(zhuǎn)角為α, 連桿擺角為β, 曲柄半徑為r:
變形可得:
對活塞位移求二階導(dǎo)數(shù), 可以得到活塞運動的加速度:
圖1 發(fā)動機曲柄連桿機構(gòu)示意圖
通過建模分析, 可以發(fā)現(xiàn)加速度有兩個諧振量是引起往復(fù)慣性力的根源, 這也是發(fā)動機整機振動的根源。
假設(shè)連桿比為0.5, 圖2分別是曲軸轉(zhuǎn)速為700r/min, 900r/min, 1100r/min時, 活塞的加速度。從圖2可以看出, 發(fā)動機不加平衡機構(gòu)的時候, 活塞運動加速度幅值隨著曲軸轉(zhuǎn)速的增加而增加。通過上述分析, 我們計算了活塞的加速度, 分析了發(fā)動機振動的根源?；钊倪\動、氣體爆發(fā)力、旋轉(zhuǎn)慣性力在水平方向的分量是產(chǎn)生發(fā)動機水平振動的根源。往復(fù)慣性力、旋轉(zhuǎn)慣性力在豎直方向上產(chǎn)生的分量是豎直方向的振動。上述力在空間力系上進行簡化還會產(chǎn)生慣性力矩。我們只有通過綜合的減振手段, 才可以減少發(fā)動機振動, 提高乘坐舒適性。
二、發(fā)動機減振技術(shù)
減少發(fā)動機的振動有兩種辦法, 一種是通過改善燃燒方式, 優(yōu)化發(fā)動機設(shè)計, 來提高發(fā)動機的振動平順性。另一種是通過增加一些懸置和飛輪等技術(shù)手段減小振動的傳遞。下面我們重點分析下主流的發(fā)動機減振技術(shù)。
圖2 活塞在不同曲軸轉(zhuǎn)速下運動的加速度曲線
1.優(yōu)化發(fā)動機整體設(shè)計
發(fā)動機整體優(yōu)化設(shè)計對發(fā)動機減振至關(guān)重要, 可以通過增加氣缸數(shù)目, 變換氣缸的布置形式來使發(fā)動機運轉(zhuǎn)更平穩(wěn), 比如現(xiàn)在V8, V12氣缸相比4缸機和6缸機振動幅值要小。
展開 MBSE:基于模型的系統(tǒng)工程在航空發(fā)動機控制設(shè)計中的應(yīng)用
系統(tǒng)建模實踐
一般地，航空發(fā)動機3個主要用例場景分別為發(fā)動機裝配、運行和維護，如圖2所示。其中，裝配場景包括發(fā)動機制造組裝、物料清單（BOM）跟蹤確認、運輸、接收等子場景；運行場景包括發(fā)動機起動、運行、停車、在翼運行、試車臺運行等子場景；維護場景包括發(fā)動機健康數(shù)據(jù)分析、維修和替換組件、上載全權(quán)數(shù)字電子發(fā)動機操給機構(gòu)（FADEC）數(shù)據(jù)等子場景。
圖2 航空發(fā)動機全生命周期功能場景分解
本文主要聚焦航空發(fā)動機地面起動場景，將MBSE應(yīng)用于航空發(fā)動機控制設(shè)計過程。采用SysML語言，在Rhapsody軟件上進行航空發(fā)動機控制設(shè)計的功能分析和系統(tǒng)建模，從而探索適合航空發(fā)動機功能建模的解決方案。
航空發(fā)動機地面起動過程包含起動機運轉(zhuǎn)、點火、供油、關(guān)閉點火、進入慢車等主活動及起動故障處理等其他活動。通過用例圖、活動圖、時序圖、狀態(tài)機圖等模型對地面起動過程進行建模分析，發(fā)現(xiàn)并完善了自然語言在起動控制邏輯描述方面存在的不足。最后利用狀態(tài)機進行了發(fā)動機地面起動模型仿真，對地面起動控制邏輯進行了驗證。
在利用活動圖梳理發(fā)動機地面起動功能流過程中，發(fā)現(xiàn)使用自然語言描述復(fù)雜系統(tǒng)時存在以下 2 類問題。
1）文字表述存在二義性。例如，發(fā)動機起動時間的描述“發(fā)動機應(yīng)在 t時間內(nèi)完成起動”存在歧義。對于“發(fā)動機應(yīng)在 t時間內(nèi)完成起動”的理解，設(shè)計方案想要描述的是“起動機帶轉(zhuǎn)發(fā)動機的起動時間最長為t，否則需要關(guān)閉起動機”；設(shè)計人員的理解為“若發(fā)動機起動時間超過 t，則需要終止發(fā)動機起動全過程”，兩者存在理解分歧。
2）存在功能邏輯缺失。
展開 出身名門的TV3-117發(fā)動機
TV3-117發(fā)動機是目前世界上使用最為廣泛的渦軸發(fā)動機之一，經(jīng)過近半個世紀的發(fā)展，TV3-117發(fā)動機家族不斷壯大，已衍生出20多種改進型，產(chǎn)量超過3萬臺，配裝在95%以上的卡系列和米系列直升機上，成為當今世界渦軸發(fā)動機家族中名副其實的“名門望族”。然而，一個大家族的誕生并非一朝一夕，今天的地位和成就都是一個個昨天積淀而成，一代代成員奮斗而來。
系出名門，傳承優(yōu)秀基因
TV3-117發(fā)動機是由前蘇聯(lián)克里莫夫發(fā)動機設(shè)計局在TV2-117A發(fā)動機基礎(chǔ)上研制的渦軸發(fā)動機，1972年研制成功并通過前蘇聯(lián)的國家鑒定，隨后在原扎波羅日航空發(fā)動機制造廠投入批生產(chǎn)。
TV3-117發(fā)動機一經(jīng)問世，就在短短10年時間內(nèi)逐步占領(lǐng)了前蘇聯(lián)整個中型直升機發(fā)動機市場，而且這些直升機多為當時比較先進的軍用直升機，如米-14、米-4、米-8、米-27、卡-29、卡-50，以及民用直升機米-17和卡-32等?，F(xiàn)在，除最新型的直升機外，俄羅斯的中型直升機幾乎全都使用TV3-117發(fā)動機。
在TV3-117發(fā)動機研制和發(fā)展過程中，以原克里莫夫發(fā)動機設(shè)計局總設(shè)計師謝爾蓋.伊佐托夫和原扎波羅日航空發(fā)動機制造廠總經(jīng)理瓦西里.奧梅利琴科為代表的諸多科技人員和專家都為其做出了巨大貢獻，正是他們集體的智慧、天才的設(shè)計和不懈的努力，造就了TV3-117系列發(fā)動機的成功，也為其日后的繁榮興旺繼而成為“名門望族”奠定了堅實的基礎(chǔ)。
前蘇聯(lián)解體后，TV3-117發(fā)動機分屬兩個國家。其設(shè)計單位是原克里莫夫發(fā)動機設(shè)計局，現(xiàn)改組為克里莫夫股份公司，是俄羅斯的國家獨資企業(yè)；而其主生產(chǎn)單位扎波羅日航空發(fā)動機制造廠現(xiàn)歸屬烏克蘭，并改組為馬達西奇發(fā)動機股份公司。
展開 出身名門的TV3-117發(fā)動機
TV3-117發(fā)動機是目前世界上使用最為廣泛的渦軸發(fā)動機之一，經(jīng)過近半個世紀的發(fā)展，TV3-117發(fā)動機家族不斷壯大，已衍生出20多種改進型，產(chǎn)量超過3萬臺，配裝在95%以上的卡系列和米系列直升機上，成為當今世界渦軸發(fā)動機家族中名副其實的“名門望族”。然而，一個大家族的誕生并非一朝一夕，今天的地位和成就都是一個個昨天積淀而成，一代代成員奮斗而來。
系出名門，傳承優(yōu)秀基因
TV3-117發(fā)動機是由前蘇聯(lián)克里莫夫發(fā)動機設(shè)計局在TV2-117A發(fā)動機基礎(chǔ)上研制的渦軸發(fā)動機，1972年研制成功并通過前蘇聯(lián)的國家鑒定，隨后在原扎波羅日航空發(fā)動機制造廠投入批生產(chǎn)。
TV3-117發(fā)動機一經(jīng)問世，就在短短10年時間內(nèi)逐步占領(lǐng)了前蘇聯(lián)整個中型直升機發(fā)動機市場，而且這些直升機多為當時比較先進的軍用直升機，如米-14、米-4、米-8、米-27、卡-29、卡-50，以及民用直升機米-17和卡-32等?，F(xiàn)在，除最新型的直升機外，俄羅斯的中型直升機幾乎全都使用TV3-117發(fā)動機。
在TV3-117發(fā)動機研制和發(fā)展過程中，以原克里莫夫發(fā)動機設(shè)計局總設(shè)計師謝爾蓋.伊佐托夫和原扎波羅日航空發(fā)動機制造廠總經(jīng)理瓦西里.奧梅利琴科為代表的諸多科技人員和專家都為其做出了巨大貢獻，正是他們集體的智慧、天才的設(shè)計和不懈的努力，造就了TV3-117系列發(fā)動機的成功，也為其日后的繁榮興旺繼而成為“名門望族”奠定了堅實的基礎(chǔ)。
前蘇聯(lián)解體后，TV3-117發(fā)動機分屬兩個國家。其設(shè)計單位是原克里莫夫發(fā)動機設(shè)計局，現(xiàn)改組為克里莫夫股份公司，是俄羅斯的國家獨資企業(yè)；而其主生產(chǎn)單位扎波羅日航空發(fā)動機制造廠現(xiàn)歸屬烏克蘭，并改組為馬達西奇發(fā)動機股份公司。
展開 GE羅羅不拆發(fā)動機也能檢測出問題，我們可以做到嗎？
采用高能X射線測試系統(tǒng)能很方便地觀察和測量航空發(fā)動機任意部位、任何運行狀態(tài)下的內(nèi)部工件的微變情況，甚至可測量發(fā)動機的高速顫振情況，為發(fā)動機設(shè)計調(diào)試和改進提供重要數(shù)據(jù)。同時也可進行極高精度的靜態(tài)成像，及早發(fā)現(xiàn)由機械力和熱應(yīng)力引起的零部件變形、松動及葉片裂紋等可能引起嚴重后果的事故隱患。高能X射線測試系統(tǒng)也可間接大幅提高航空發(fā)動機的推力和性能。
例如該獎項所述發(fā)動機動態(tài)轉(zhuǎn)靜子間隙變化就是一例。對葉尖間隙進行有效的控制，可以顯著的降低航空發(fā)動機的油耗和排氣溫度，葉尖間隙每增加葉片長度的1%，發(fā)動機效率約降低1.5%，耗油率約增加3%，發(fā)動機全壽命費用增加2%。假設(shè)某第四代航空發(fā)動機不修改任何設(shè)計，僅僅把發(fā)動機動態(tài)轉(zhuǎn)靜子間隙減小2%，發(fā)動機推力就可能增加400-500公斤，排氣溫度降低40-50℃，大幅提升戰(zhàn)斗機性能，延長超音速巡航時間。
假設(shè)大推力高涵道比運輸機用發(fā)動機動態(tài)轉(zhuǎn)靜子間隙減小2%，該發(fā)動機油耗就會減少4至6%，飛行航程將會更遠。但葉尖間隙設(shè)計過小，將增加葉片與機匣碰撞摩擦的概率，導(dǎo)致零部件損壞，影響發(fā)動機安全性和使用壽命。由于航空發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)過程中會產(chǎn)生高溫、高壓、形變等問題，傳統(tǒng)的各種測量方法均受到一定的局限。所以航空發(fā)動機葉尖間隙尺寸的測量一直是困擾我國發(fā)動機研究人員的一項重要的技術(shù)難題。采用高能X射線輻射成像方法進行轉(zhuǎn)子葉尖間隙的檢測，具有非接觸和檢測圖像直觀的優(yōu)點，使我國航空發(fā)動機的檢測技術(shù)獲得質(zhì)的飛躍。
英國著名的航空發(fā)動機研制廠商勞斯萊斯(Rolls-Royce)公司最早將高能X射線用于航空發(fā)動機試驗中，該公司公司在80年代就研制出高能X射線實時顯示與處理系統(tǒng)。
展開 
從設(shè)計制造到使用維護 人工智能已嵌入航空發(fā)動機產(chǎn)業(yè)全流程
航空發(fā)動機是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鋼鐵實體，人工智能的核心則是一串串程序代碼。一種名為“數(shù)字孿生”的技術(shù)可將發(fā)動機裝進“計算機”，通用電氣先利用“數(shù)字孿生”技術(shù)為航空發(fā)動機構(gòu)建一個數(shù)字“雙胞胎”，再與人工智能算法結(jié)合形成“智能模型”。一方面，該模型可輔助工程師優(yōu)化航空發(fā)動機設(shè)計方案：智能“設(shè)計師”可先提供4—5個設(shè)計方案，工程師再從中擇優(yōu)。另一方面，該模型還能夠?qū)崟r預(yù)測發(fā)動機故障，如壓縮機受損或涂層腐蝕受損等，優(yōu)化發(fā)動機檢測頻率。
在發(fā)動機的制造上，既可以通過智能制造技術(shù)直接提高生產(chǎn)速度，例如借助機器視覺技術(shù)控制熱障涂層噴涂；又能使用智能算法優(yōu)化生產(chǎn)線設(shè)計方案以達到最高的效率。在發(fā)動機的使用和維護上，則使用智能算法優(yōu)化航空發(fā)動機使用方案，以最少的燃油達到最大的效率，同時利用機器視覺技術(shù)來檢測失效或斷裂的部件。此外，通用電氣還研發(fā)了一種智能機器人，用于葉片涂層的檢測和修補。
帕里斯指出，人工智能對傳統(tǒng)航空發(fā)動機產(chǎn)業(yè)起到了顛覆性作用。智能檢測技術(shù)將傳統(tǒng)的發(fā)動機葉片檢測時間從20小時縮短到20分鐘，并大大節(jié)約了人力，避免了人員操作誤差。截至2017年，通用電氣已經(jīng)進行了數(shù)百萬個“數(shù)字孿生”項目，幫助公司節(jié)約了數(shù)千萬美元成本。
帕里斯表示，新型航空發(fā)動機是未來通用電氣主要聚焦領(lǐng)域之一，公司計劃未來20年在航空發(fā)動機和燃氣輪機產(chǎn)業(yè)投資2100億美元，而積極應(yīng)用人工智能技術(shù)有望給公司帶來更大利潤。同時，通用電氣將與英特爾、英偉達等公司深化合作，開發(fā)新的智能軟件和硬件。
展開 【新聞】天洑軟件參加2022年航空發(fā)動機人工智能輔助設(shè)計論壇
2022年10月29日-30日，由《航空動力學報》主辦，北京航空航天大學能源與動力工程學院、 航空發(fā)動機研究院協(xié)辦的“2022航空發(fā)動機人工智能輔助設(shè)計論壇”在北京順利舉辦。會議主要包含：“航空發(fā)動機部體和系統(tǒng)的人工智能輔助設(shè)計”、“面向全生命周期的航空發(fā)動機數(shù)字孿生基礎(chǔ)與技術(shù)”和“航空發(fā)動機數(shù)字工程”三個主題，為高校教師、研究者與工程技術(shù)人員等提供了追蹤本領(lǐng)域科技前沿、分享科研成果、交流創(chuàng)新思想、精準對接航空產(chǎn)業(yè)需求的學術(shù)平臺，推動了信息化和智能化方法在航空發(fā)動機設(shè)計、制造與運維等生命周期過程中的應(yīng)用，促進了航空發(fā)動機領(lǐng)域的學科交叉研究。
大會上，天洑軟件首席戰(zhàn)略官劉國威先生作了題為《智能工業(yè)設(shè)計運維一體化平臺助力中國航發(fā)數(shù)字化發(fā)展》的報告，介紹了天洑軟件在航空發(fā)動機數(shù)字化、智能化設(shè)計研發(fā)及健康管理方向的解決方案及軟件工具：包含智能熱流體仿真軟件AICFD、智能結(jié)構(gòu)仿真軟件AIFEM、智能優(yōu)化軟件AIPOD、智能數(shù)據(jù)建模軟件DTEmpower等。天洑軟件致力于國產(chǎn)化設(shè)計及運維軟件工具的開發(fā)工作，能夠為航空發(fā)動機領(lǐng)域提供完全自主可控的智能設(shè)計運維一體化解決方案，包括核心算法、行業(yè)應(yīng)用、軟件產(chǎn)品及相關(guān)服務(wù)。天洑軟件融合了專家機理、基于人工智能的工業(yè)大數(shù)據(jù)分析和AI賦能的工程仿真技術(shù)，提供了完整工具鏈和完整解決方案。
展開 使用ANSYS CFX為渦輪噴氣發(fā)動機設(shè)計產(chǎn)生更少噪聲的風扇
Usanin, Aviadvigatel Perm
翻譯：上海安世亞太
前言
由于針對有害排放物和噪聲水平具有嚴格的國際標準，設(shè)計和開發(fā)燃氣渦輪發(fā)動機的公司正面臨著艱巨的任務(wù)——制造具有高生態(tài)效率的發(fā)動機。為了滿足這些要求，需要對發(fā)動機內(nèi)部發(fā)生的過程進行數(shù)值模擬，以深入了解發(fā)生的情況，并確定導(dǎo)致這種行為的因素。對于高旁路比的航空發(fā)動機，風扇級產(chǎn)生的聲噪聲是發(fā)動機總噪聲水平的主要貢獻者。
針對這些噪聲要求，我們使用ANSYS CFX計算流體力學(CFD)軟件來估算不同風扇級幾何的氣動和聲學效率。
圖1. 風扇級幾何模型
幾何模型
為了開發(fā)FEGV（風扇出口導(dǎo)葉）的幾何，將FEGV中表面非定常壓差的區(qū)域平均振幅作為轉(zhuǎn)子-定子聲源的主要來源。振幅由風扇級的三維非定常CFD計算獲得。參考文獻表明，使用該方法的計算結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)具有良好一致性。
圖2. FEGV形狀
這種風扇是為一種先進的新型渦輪噴氣發(fā)動機設(shè)計的。將進口導(dǎo)葉（IGV）和風扇出口導(dǎo)葉（FEGV）按20%比例縮放，以縮小分析域的規(guī)模。結(jié)果域包含1個風扇葉片通道、2個FEGV通道和4個IGV通道。網(wǎng)格模型由大約150萬個節(jié)點組成。研究了四種不同幾何形狀的出口導(dǎo)葉。
選擇徑向設(shè)計（無傾角）作為初始幾何。具有20度和30度傾斜角的葉片分別被選作第二種和第三種幾何。具有沿著葉片高度的曲線軸的葉片選作第四種幾何類型。
結(jié)果分析
所有的CFD計算都是在ANSYS CFX(CFX-5.6)中進行的，因為該軟件解決方案對非定常流動有良好的效果。對風扇級進行了非定常CFD計算，計算結(jié)果表明：
葉片中表面的壓力與吸入面之間存在非定常壓差。然后對中表面的壓差進行傅里葉變換。
展開 CAE技術(shù)在航空發(fā)動機領(lǐng)域的應(yīng)用
眾所周知，由于CAE技術(shù)在現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計中能起到提高質(zhì)量、縮短周期、節(jié)省成本等重大效益，它在工程界的地位越來越重要。而從CAE應(yīng)用的深度、廣度和應(yīng)用歷史等各個方面來看，幾乎找不到能比航空發(fā)動機更具代表性的行業(yè)。由于極惡劣的工作環(huán)境、極高的可靠性和性能要求，航空發(fā)動機產(chǎn)品的任何零部件設(shè)計幾乎都無一例外離不開各種高級CAE技術(shù)的參與。ANSYS系列軟件在航空發(fā)動機行業(yè)具有獨特的地位和悠久的應(yīng)用歷史，在當今CAE行業(yè)中，還沒有任何公司能提供比ANSYS更完善的航空發(fā)動機CAE解決方案，其特色主要體現(xiàn)在如下兩個方面：
1.功能的全面性和先進性
CAE技術(shù)在航空發(fā)動機領(lǐng)域的應(yīng)用首先是從計算結(jié)構(gòu)力學分析（結(jié)構(gòu)有限元分析FEA）開始的，以解決零部件的強度、剛度、振動、壽命、以及優(yōu)化設(shè)計等問題；隨后，計算傳熱學和計算流體力學（CFD）開始獲得大規(guī)模應(yīng)用并發(fā)展非常迅速；而現(xiàn)代磁懸浮多/全電發(fā)動機技術(shù)的蓬勃發(fā)展則使得原本極少用到計算電磁學（CEM）技術(shù)在航空發(fā)動機設(shè)計中也逐步開始顯得重要起來。ANSYS為所有這些分析領(lǐng)域都提供了最好的技術(shù)支持。
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