一种航空发动机振动控制与能量收集的方法技术

本发明专利技术公开了一种航空发动机振动控制与能量收集的方法，包括：步骤S1、确定机匣拟减振位置，定义振动量；步骤S2、确定机匣拟能量收集位置，定义振动量；步骤S3、分别获得转子不平衡力至机匣拟减振位置和拟能量收集位置的振动传递特性；步骤S4、选取施力点，并分别获得该施力点至机匣拟减振位置以及机匣拟能量收集位置的振动传递特性；步骤S5、选择符合性能要求的施力点；步骤S6、在施力点上施加反馈力。本发明专利技术通过合适的设计，转移至拟能量收集位置，并在该位置上将振动能量回收。回收的能量可作为无线传感器的能量来源，从而为实现自持式无线传感网络提供了关键使能技术，具有重要应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种航空发动机振动控制与能量收集的方法
本专利技术涉及航空发动机领域，特别是涉及一种航空发动机振动控制与能量收集的方法。
技术介绍
航空发动机在运行过程中会经历各式各样的干扰而产生振动，其中最主要的一种振动源来自主轴不平衡力。主轴不平衡力可以源自主轴质量不平衡、轴承损伤，或者是作用于叶片上的气动不平衡力等。在所有情况下，该主轴不平衡力虽然具有不同的频谱特征，但均能引起发动机的整机振动。实际上，主轴不平衡力产生的振动可沿着支撑轴承传递至机匣，并进而通过挂架传递至飞机，引起飞机的结构性颤振，从而影响乘客舒适性，降低零部件寿命和可靠性，严重的甚至引发安全性事故；而对军机来讲，结构性共振不仅会影响飞机的机动性和飞行安全性，还会增强特定频率段的噪声从而降低军机的隐身性能。事实上，振动故障占航空发动机总故障的60％以上并且是造成飞机振动的主要因素之一。因此，航空发动机的振动必须加以控制以提高结构可靠性和提升战机性能。现有的航空发动机振动控制技术以阻尼器为主要方式，即在需要减振的位置安装阻尼器从而吸收振动能量并以热的形式耗散掉。这种控制方式虽然对高频本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种航空发动机振动控制与能量收集的方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤S1、确定机匣拟减振位置并定义相应的振动量；/n步骤S2、确定机匣拟能量收集位置并定义相应的振动量；/n步骤S3、分别获得转子不平衡力至机匣拟减振位置和拟能量收集位置的振动传递特性；/n步骤S4、在机匣拟减振位置附近选取施力点，并分别获得该施力点至机匣拟减振位置以及机匣拟能量收集位置的振动传递特性；/n步骤S5、判断所选取的施力点是否满足性能要求，若不满足性能要求，则回到步骤S4，重新选取施力点并且进行判断，直到选取的施力点满足性能要求；/n步骤S6、在满足性能要求的施力点上施加反馈力。/n

【技术特征摘要】
1.一种航空发动机振动控制与能量收集的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、确定机匣拟减振位置并定义相应的振动量；
步骤S2、确定机匣拟能量收集位置并定义相应的振动量；
步骤S3、分别获得转子不平衡力至机匣拟减振位置和拟能量收集位置的振动传递特性；
步骤S4、在机匣拟减振位置附近选取施力点，并分别获得该施力点至机匣拟减振位置以及机匣拟能量收集位置的振动传递特性；
步骤S5、判断所选取的施力点是否满足性能要求，若不满足性能要求，则回到步骤S4，重新选取施力点并且进行判断，直到选取的施力点满足性能要求；
步骤S6、在满足性能要求的施力点上施加反馈力。


2.根据权利要求1所述的一种航空发动机振动控制与能量收集的方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：将需要减振并且位于机匣表面上的发动机控制系统成附件的安装位置确定为机匣拟减振位置，并将该位置的振动量定义为y(jω)。


3.根据权利要求2所述的一种航空发动机振动控制与能量收集的方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：通过模态分析获得机匣振动模态特性，再对所述机匣振动模态特性分析得到机匣表面振幅变化最大位置，或者通过直接测量获得机匣表面振幅变化最大位置，将该位置确定为机匣拟能量收集位置，将该位置的振动量定义为z(jω)。


4.根据权利要求2所述的一种航空发动机振动控制与能量收集的方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：通过观察寻找机匣表面振动量最大的位置，将该置确定为机匣拟能量收集位置，将该位置的振动量定义为z(jω)。


5.根据权利要求3-4任一权利要求所述的一种航空发动机振动控制与能量收集的方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：
步骤S301、测量转子不平衡力沿着振动传递路径，传递至机匣拟减振位置的时域信号，对该时域信号进行系统辨识获得第一频谱d12(j...

【专利技术属性】
技术研发人员：王继强，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32