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公开(公告)号：CN117993125B
公开(公告)日：2024-06-04
申请号：CN202410402104.9
申请日：2024-04-03
申请人： 南京航空航天大学 , 中国人民解放军93208部队
IPC分类号： G06F30/17 , G06F30/23 , G06F111/10 , G06F119/14
摘要： 本发明涉及一种航空发动机故障诊断技术领域，尤其涉及一种航空发动机滚动轴承剥落故障演化的宏观动力学模型，包括以下步骤：步骤S1，建立航空发动机的整机动力学模型；步骤S2，根据损伤的几何形状，推导故障所引发的轴承接触变形的变化量，以及由此所引发的轴承力变化量；步骤S3，导入滚动轴承故障宏观动力学模型形成耦合主轴承故障的航空发动机整机振动模型；步骤S4，利用数值积分方法直接获取滚动轴承故障引发的整机振动响应，并在此基础上仿真分析轴承剥落故障演化过程中的动力学响应规律；步骤S5，通过数值仿真后得到三支点主轴承轴承座和中介机匣垂直测点的振动加速度，以克服现有技术中无法考虑故障演化行为的问题。
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公开(公告)号：CN117972943A
公开(公告)日：2024-05-03
申请号：CN202410374225.7
申请日：2024-03-29
申请人： 南京航空航天大学 , 中国人民解放军93208部队
摘要： 一种基于空地状态等效模拟的航空发动机主轴承载荷预计方法，包括对航空发动机转子‑支承‑机匣分别进行建模，基于模型与实测临界转速等非线性响应一致性建立适用于机动飞行下的整机非线性转子动力学模型，建立航空发动机全包线气动轴向力代理模型，与整机模型匹配，由真实的飞行参数驱动，得到更加真实的主轴承载荷。本发明提出的航空发动机主轴承载荷预计方法，在所建模型非线性响应一致性基础上，由真实的飞行参数驱动，能够得到具有空地状态一致性、更加真实的主轴承载荷，对于更好的确定发动机主轴承设计载荷输入，指导开展发动机整机振动建模和分析、主轴承故障规律研究和健康诊断算法研究及验证均具有重要参考价值。
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公开(公告)号：CN117972638B
公开(公告)日：2024-06-07
申请号：CN202410384395.3
申请日：2024-04-01
申请人： 南京航空航天大学 , 中国人民解放军93208部队
IPC分类号： G06F18/25 , G06F18/10 , G06F18/213 , G06N5/048
摘要： 本发明公开了一种航空发动机主轴承故障的多源多特征融合诊断方法，先分别对振动特征、滑油金属屑特征进行同源模糊推理融合，再对得到的振动融合特征与滑油金属屑融合特征进行多源融合诊断，最后，通过航空发动机三支点主轴承外圈剥落故障整机试验进行了有效性验证。结果表明，本发明所采用的融合诊断方法相比机载振动值、滑油金属屑信号器等手段，诊断准确率达到95%以上，至少提前4.5小时发现主轴承故障，大幅提升了主轴承故障诊断的准确率和失效预警提前量。
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公开(公告)号：CN117993125A
公开(公告)日：2024-05-07
申请号：CN202410402104.9
申请日：2024-04-03
申请人： 南京航空航天大学 , 中国人民解放军93208部队
IPC分类号： G06F30/17 , G06F30/23 , G06F111/10 , G06F119/14
摘要： 本发明涉及一种航空发动机故障诊断技术领域，尤其涉及一种航空发动机滚动轴承剥落故障演化的宏观动力学模型，包括以下步骤：步骤S1，建立航空发动机的整机动力学模型；步骤S2，根据损伤的几何形状，推导故障所引发的轴承接触变形的变化量，以及由此所引发的轴承力变化量；步骤S3，导入滚动轴承故障宏观动力学模型形成耦合主轴承故障的航空发动机整机振动模型；步骤S4，利用数值积分方法直接获取滚动轴承故障引发的整机振动响应，并在此基础上仿真分析轴承剥落故障演化过程中的动力学响应规律；步骤S5，通过数值仿真后得到三支点主轴承轴承座和中介机匣垂直测点的振动加速度，以克服现有技术中无法考虑故障演化行为的问题。
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公开(公告)号：CN117972638A
公开(公告)日：2024-05-03
申请号：CN202410384395.3
申请日：2024-04-01
申请人： 南京航空航天大学 , 中国人民解放军93208部队
IPC分类号： G06F18/25 , G06F18/10 , G06F18/213 , G06N5/048
摘要： 本发明公开了一种航空发动机主轴承故障的多源多特征融合诊断方法，先分别对振动特征、滑油金属屑特征进行同源模糊推理融合，再对得到的振动融合特征与滑油金属屑融合特征进行多源融合诊断，最后，通过航空发动机三支点主轴承外圈剥落故障整机试验进行了有效性验证。结果表明，本发明所采用的融合诊断方法相比机载振动值、滑油金属屑信号器等手段，诊断准确率达到95%以上，至少提前4.5小时发现主轴承故障，大幅提升了主轴承故障诊断的准确率和失效预警提前量。
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公开(公告)号：CN117972943B
公开(公告)日：2024-06-07
申请号：CN202410374225.7
申请日：2024-03-29
申请人： 南京航空航天大学 , 中国人民解放军93208部队
摘要： 一种基于空地状态等效模拟的航空发动机主轴承载荷预计方法，包括对航空发动机转子‑支承‑机匣分别进行建模，基于模型与实测临界转速等非线性响应一致性建立适用于机动飞行下的整机非线性转子动力学模型，建立航空发动机全包线气动轴向力代理模型，与整机模型匹配，由真实的飞行参数驱动，得到更加真实的主轴承载荷。本发明提出的航空发动机主轴承载荷预计方法，在所建模型非线性响应一致性基础上，由真实的飞行参数驱动，能够得到具有空地状态一致性、更加真实的主轴承载荷，对于更好的确定发动机主轴承设计载荷输入，指导开展发动机整机振动建模和分析、主轴承故障规律研究和健康诊断算法研究及验证均具有重要参考价值。
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公开(公告)号：CN117990279B
公开(公告)日：2024-06-14
申请号：CN202410396508.1
申请日：2024-04-03
申请人： 南京航空航天大学 , 中国人民解放军93208部队
IPC分类号： G01M1/16 , G06F30/17 , G06F30/23 , G06F119/14
摘要： 本发明涉及航空发动机故障诊断技术领域，尤其涉及一种航空发动机主轴承的整机不平衡加速失效试验方法，包括：建立航空发动机整机“转子—支承—机匣—安装节”的耦合动力学系统计算模型；计算额定动载荷#imgabs0#和当量动载荷#imgabs1#以构建#imgabs2#模型；和，基于#imgabs3#模型预测在不同仿真工况下的航空发动机主轴承的疲劳寿命。本发明提出的航空发动机主轴承的整机不平衡加速失效试验方法为开展发动机整机试车条件下的主轴承加速疲劳试验提供了新的解决办法。
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公开(公告)号：CN117990279A
公开(公告)日：2024-05-07
申请号：CN202410396508.1
申请日：2024-04-03
申请人： 南京航空航天大学 , 中国人民解放军93208部队
IPC分类号： G01M1/16 , G06F30/17 , G06F30/23 , G06F119/14
摘要： 本发明涉及航空发动机故障诊断技术领域，尤其涉及一种航空发动机主轴承的整机不平衡加速失效试验方法，包括：建立航空发动机整机“转子—支承—机匣—安装节”的耦合动力学系统计算模型；计算额定动载荷#imgabs0#和当量动载荷#imgabs1#以构建#imgabs2#模型；和，基于#imgabs3#模型预测在不同仿真工况下的航空发动机主轴承的疲劳寿命。本发明提出的航空发动机主轴承的整机不平衡加速失效试验方法为开展发动机整机试车条件下的主轴承加速疲劳试验提供了新的解决办法。
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公开(公告)号：CN115711738A
公开(公告)日：2023-02-24
申请号：CN202211301763.0
申请日：2022-10-24
申请人： 中国人民解放军93208部队
IPC分类号： G01M13/045
摘要： 一种服役环境下航空发动机主轴承故障特征频率提取方法。本发明为一种强噪声服役环境下军用航空发动机主轴承微弱故障信号特征频率提取新方法。该方法主要包括：针对采集的航空发动机机匣测点振动加速度信号，采用弱随机信号提取方法技术对信号进行分离，获得信号的离散成分和随机成分，并构造反映轴承故障特征频率局部/整体特征显著水平的无量纲特征量。本发明可以有效提取信号中的随机成分，滤除转速、齿轮啮合频率等离散部分在平方包络谱分析中的干扰成分，提高故障频率所在频带对应幅值，抑制杂波对故障诊断的影响，提高主轴承故障特征提取的准确性，为航空发动机主轴承故障特征提取提供重要方法和有效途径。
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公开(公告)号：CN116659860B
公开(公告)日：2024-03-22
申请号：CN202211302257.3
申请日：2022-10-24
申请人： 中国人民解放军93208部队
IPC分类号： G01M13/045 , G06F17/14
摘要： 本发明公开了一种复杂传递路径下军用航空发动机滚动轴承早期故障识别和演化状态监测方法，包括以下步骤：S1：针对采集的振动加速度信号，通过小波分解重构，提取共振频带；S2：采用自相关分析，抑制非周期噪声干扰；S3：Hilbert包络检波；S4：通过快速傅里叶变换得到包络谱，构造包络谱特征值，来反应当前状态下轴承的健康状况；S5：基于频带能量迁移特征，计算不同时刻频带包络能量时间序列，进行平滑和归一化处理，监测滚动轴承的故障演化状态。本发明能够实现强噪声背景和复杂传递路径影响下军用航空发动机滚动轴承的早期微弱剥落故障检测，相较于传统监测特征更加敏感，能够更早、更清晰地对故障进行预警，且构造了用于滚动轴承剥落故障演化监测的频带包络特征，为持续提升军用航空发动机使用安全水平提供了好用的监控方法，对于有效地实施军用航空发动机滚动轴承状态监测、故障诊断和健康管理具有重要意义。
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