一种针对航空发动机转子系统的转/静碰摩故障预测方法技术方案

本发明专利技术提出一种针对航空发动机转子系统的转/静碰摩故障预测方法，通过对转子系统进行转速和振幅数据采集，确定转速与振幅的关系，并通过机理分析，提出了考虑动态环境与区域冲击耦合效应的竞争失效系统建模及可靠度评估方法，将转子速度进行分区研究，进一步细化了转

【技术实现步骤摘要】
一种针对航空发动机转子系统的转/静碰摩故障预测方法


[0001]本专利技术属于航空发动机转子
‑
机匣可靠性分析
，涉及一种针对动态环境下航空发动机转子系统转/静碰摩失效的故障预测的方法。

技术介绍

[0002]航空发动机作为为航空飞行器提供动力，推动其前进的装置，是航空飞行器性能、可靠性和成本的决定性因素。航空发动机技术是一个国家军事装备水平、科技工业实力和综合国力的重要标志。转子
‑
机匣系统作为航空发动机的核心部件，在工作中会受到机械激励、气动激励、热场影响等复杂环境的作用，这就导致转子系统故障模式有很多种，主要包括：转/静碰摩故障、热弯曲故障、振动故障、松动故障、疲劳裂纹故障、滚动轴承故障、不对中故障等。其中，转/静碰摩是旋转机械中经常发生的一种严重故障。通常所说的转/静碰摩现象是指当转子和机匣的相对位移超过两者的安装间隙时，转子和机匣将会出现碰撞、接触和摩擦。碰摩发生时使振动加剧，局部碰摩的逐步演化会导致整周碰摩，甚至还会造成整个轴系的破坏，导致系统不能正常运行，直接经济损失和间接经济损失十分巨大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针对航空发动机转子系统的转/静碰摩故障预测方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：利用与实际航空发动机转子系统同类型的航空发动机转子系统进行响应特性分析，得到该类型航空发动机转子系统振动位移数据与转子转速的对应关系，并确定该类型航空发动机转子系统不同位移区间对应的碰摩形式，以及不同碰摩形式对应的转速区间，并且确定各个碰摩形式相应的总退化量表达式；步骤2：采集实际航空发动机转子系统的转速和位移，并根据实测的转速和位移，结合步骤1划定的转速区间，带入相应的区间的总退化量X(t)的表达式，进行MTTF的计算：计算得到实际航空发动机转子系统的系统首次故障前的平均失效时间MTTF；其中，F
*
(D
s
,s)为F(D
s
,t)做关于t的拉普拉斯变换后得到了的表达式；而F(D
s
,t)＝1
‑
R(D
s
,t)，R(D
s
,t)为转子系统在t时刻的可靠度函数，R(D
s
,t)＝∑
i∈S
R
i
(D
s
,t)；R
i
(D
s
,t)为系统的条件可靠度函数，即给定从环境i中开始运行时转子系统的可靠度；D
s
为软失效阈值。2.根据权利要求1所述一种针对航空发动机转子系统的转/静碰摩故障预测方法，其特征在于：步骤1中，不同位移区间对应的碰摩形式分为4个分区：安全区、部分破坏区、全周破坏区和干摩擦区；所述安全区无碰摩发生，当冲击大小处于该区域时，被认为对退化过程无影响，不会产生额外的退化增量；所述部分破坏区有部分碰摩发生，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴蓓，张雅玫，赵嵩正，王文豪，张显涛，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：