機(jī)械系統(tǒng)故障診斷航空發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷主要內(nèi)容項(xiàng)目研究1方案設(shè)計(jì)2技術(shù)實(shí)現(xiàn)3設(shè)計(jì)總結(jié)4一.研究背景與意義航空發(fā)動(dòng)機(jī)作為飛機(jī)的動(dòng)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(dòng)機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀看，無論設(shè)計(jì)、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(dòng)機(jī)故障在飛機(jī)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(dòng)機(jī)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)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(dòng)機(jī)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(jī)盒發(fā)展的需要。二.系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)在線模式：1.實(shí)時(shí)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(yùn)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(yùn)行成本低3.實(shí)時(shí)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(shí)現(xiàn)氣路分析技術(shù)振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)滑油分析技術(shù)航空發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)分析報(bào)告1利用能量守恒、流量連續(xù)、動(dòng)量守恒等關(guān)系建立帶診斷的發(fā)動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型3紅外成像儀探測(cè)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(cè)量氣路參數(shù)，通過對(duì)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(hào)處理3.2振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)眾多的轉(zhuǎn)子部件的故障都與振動(dòng)有關(guān)，且大多早期故障信息在其振動(dòng)中都有所反映。采用振動(dòng)傳感器

安裝在振動(dòng)具有

代表性的發(fā)動(dòng)機(jī)

的安裝節(jié)、轉(zhuǎn)子的支撐面和承

力機(jī)匣的對(duì)接面。穩(wěn)態(tài)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)

行頻譜分析，

監(jiān)測(cè)各分量的

振動(dòng)值，并對(duì)

信號(hào)進(jìn)行小波分

析等相關(guān)分析

以提取出信號(hào)中的特征值。滑油系統(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(duì)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(dòng)機(jī)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(cè)量較為困難，采集到的航空發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的實(shí)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(diǎn)的剔除與修正以及缺失數(shù)據(jù)的補(bǔ)充。

數(shù)據(jù)的平滑：平均平滑法/指數(shù)平滑法

野點(diǎn)的剔除：統(tǒng)計(jì)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(bǔ)充：插補(bǔ)/加權(quán)調(diào)整專家診斷系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)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(jī)機(jī)場3.6網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)平臺(tái)可行性創(chuàng)新點(diǎn)收獲展望經(jīng)濟(jì)可行性技術(shù)可行性離