【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本公開涉及航空發(fā)動機(jī)機(jī)械系統(tǒng)，尤其是涉及一種發(fā)動機(jī)傳動滑油系統(tǒng)故障磨粒輸運(yùn)特性的數(shù)值分析方法。
技術(shù)介紹
1、滑油系統(tǒng)是航空發(fā)動機(jī)的重要輔助系統(tǒng)，主要用于對航空發(fā)動機(jī)的主軸軸承、附件齒輪箱內(nèi)齒輪及花鍵等進(jìn)行潤滑和冷卻，是航空發(fā)動機(jī)的運(yùn)行可靠性和穩(wěn)定性的重要保障。摩擦副在失效過程中產(chǎn)生的故障磨粒也主要由滑油帶走，并進(jìn)入到傳動滑油系統(tǒng)中。針對發(fā)動機(jī)傳動滑油系統(tǒng)故障磨粒的輸運(yùn)特性不明，導(dǎo)致故障磨粒檢測精度提升受限的難題。因此，如何對發(fā)動機(jī)磨粒輸運(yùn)特性進(jìn)行分析，是本領(lǐng)域亟待解決的重要問題之一。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、鑒于上述問題而提出了本公開。本公開提供了一種發(fā)動機(jī)傳動滑油系統(tǒng)故障磨粒輸運(yùn)特性的數(shù)值分析方法，它能夠?yàn)閮?yōu)化傳感器布局、評估報(bào)警值設(shè)定值等提供理論指導(dǎo)。
2、根據(jù)本公開的一個方面，提供了一種發(fā)動機(jī)傳動滑油系統(tǒng)故障磨粒輸運(yùn)特性的數(shù)值分析方法，包括以下步驟：
3、s1，根據(jù)發(fā)動機(jī)傳動滑油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特征，建立其三維實(shí)體模型，并抽取三維流體域作為滑油流體模型；
4、s2，根據(jù)實(shí)際工況和傳動滑油系統(tǒng)仿真分析結(jié)果，給定滑油流體模型的入口邊界條件和出口邊界條件，并給定滑油的物理屬性參數(shù)；
5、s3，根據(jù)實(shí)驗(yàn)測量的磨粒sem照片，通過顆粒形態(tài)學(xué)分析，確定磨粒形狀參數(shù)及分形特征，建立典型故障磨粒形狀模型，并采用疊加球模型計(jì)算方法，建立磨粒的dem顆粒模型；
6、s4，采用cfd-dem耦合計(jì)算方法，cfd方法計(jì)算滑油流場，將流場信息通過曳力模型
7、s5，在cfd計(jì)算結(jié)果查看滑油流場信息；在dem計(jì)算結(jié)果查看磨粒運(yùn)動信息和受力信息；根據(jù)傳動滑油系統(tǒng)中屑末傳感器安裝位置，在dem中創(chuàng)建虛擬傳感器，統(tǒng)計(jì)不同時刻流過傳感器的磨粒總數(shù)量或總質(zhì)量，并可設(shè)置傳感器測量到的磨粒最小粒徑。
8、根據(jù)本公開一個方面提出的所述的發(fā)動機(jī)磨粒輸運(yùn)特性的分析方法，預(yù)先建立的仿真模型包括故障磨粒三維實(shí)體模型、故障磨粒離散元模型、故障磨粒粒度分布模型。
9、根據(jù)本公開一個方面提出的所述的發(fā)動機(jī)磨粒輸運(yùn)特性的分析方法，構(gòu)建仿真模型的方法包括，
10、s11，收集航空發(fā)動機(jī)傳動滑油系統(tǒng)典型摩擦副失效故障磨粒，并獲取故障磨粒材料信息；
11、s12，篩選多種典型故障磨粒形態(tài)，構(gòu)建故障磨粒三維實(shí)體模型，并建立故障磨粒離散元模型；
12、s13，建立故障磨粒粒度分布模型，并設(shè)置注入位置、初始速度和加速度。
13、根據(jù)本公開一個方面提出的所述的發(fā)動機(jī)磨粒輸運(yùn)特性的分析方法，故障磨粒材料信息包括故障磨粒的幾何尺寸、粒度分布和故障磨粒成分。
14、根據(jù)本公開一個方面提出的所述的發(fā)動機(jī)磨粒輸運(yùn)特性的分析方法，獲取故障磨粒材料信息的方法為通過sem測量故障磨粒顆粒形狀和粒度分布，通過eds測量故障磨粒成分組成。
15、根據(jù)本公開一個方面提出的所述的發(fā)動機(jī)磨粒輸運(yùn)特性的分析方法，步驟s12包括，建立故障磨粒離散元模型的方法為，通過故障磨粒三維實(shí)體模型計(jì)算形狀指數(shù)和分形維度，然后采用疊加球模型方法建立故障磨粒離散元模型。
16、根據(jù)本公開一個方面提出的所述的發(fā)動機(jī)磨粒輸運(yùn)特性的分析方法，步驟s2中，通過hertz-mindlin模型計(jì)算故障磨粒與管道內(nèi)部的接觸力。
17、根據(jù)本公開一個方面提出的所述的發(fā)動機(jī)磨粒輸運(yùn)特性的分析方法，步驟s4中還包括，在離散元軟件中建立顆粒工廠，設(shè)置故障磨粒流入位置、初速度和粒度分布。
18、如以下將詳細(xì)描述的，根據(jù)本公開實(shí)施例的發(fā)動機(jī)磨粒輸運(yùn)特性的分析方法，通過sem測量與疊加球模型相結(jié)合方法，實(shí)現(xiàn)更接近真實(shí)形態(tài)的故障磨粒離散元模型，通過dem與cfd耦合實(shí)現(xiàn)故障磨粒顆粒在滑油中的運(yùn)動行為仿真，揭示發(fā)動機(jī)故障磨粒的輸運(yùn)特性，為優(yōu)化傳感器布局、評估報(bào)警值設(shè)定值、提高傳動滑油系統(tǒng)故障磨粒檢測精度提供理論支撐。該方法具有較高的普適性和工程適用性，能夠優(yōu)化傳感器布局，評估報(bào)警值設(shè)定值，提高傳動滑油系統(tǒng)故障磨粒檢測精度。
19、要理解的是，前面的一般描述和下面的詳細(xì)描述兩者都是示例性的，并且意圖在于提供要求保護(hù)的技術(shù)的進(jìn)一步說明。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種發(fā)動機(jī)磨粒輸運(yùn)特性的分析方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)磨粒輸運(yùn)特性的分析方法，其特征在于，預(yù)先建立的仿真模型包括故障磨粒三維實(shí)體模型、故障磨粒離散元模型、故障磨粒粒度分布模型。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)動機(jī)磨粒輸運(yùn)特性的分析方法，其特征在于，構(gòu)建仿真模型的方法包括，
4.如權(quán)利要求3所述的發(fā)動機(jī)磨粒輸運(yùn)特性的分析方法，其特征在于，故障磨粒材料信息包括故障磨粒的幾何尺寸、粒度分布和故障磨粒成分。
5.如權(quán)利要求3所述的發(fā)動機(jī)磨粒輸運(yùn)特性的分析方法，其特征在于，獲取故障磨粒材料信息的方法為通過SEM測量故障磨粒顆粒形狀和粒度分布，通過EDS測量故障磨粒成分組成。
6.如權(quán)利要求3所述的發(fā)動機(jī)磨粒輸運(yùn)特性的分析方法，其特征在于，步驟S12包括，建立故障磨粒離散元模型的方法為，通過故障磨粒三維實(shí)體模型計(jì)算形狀指數(shù)和分形維度，然后采用疊加球模型方法建立故障磨粒離散元模型。
7.如權(quán)利要求6所述的發(fā)動機(jī)磨粒輸運(yùn)特性的分析方法，其特征在于，步驟S2中，通過Hertz-Mindlin模
8.如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的發(fā)動機(jī)磨粒輸運(yùn)特性的分析方法，其特征在于，步驟S4中還包括，在離散元軟件中建立顆粒工廠，設(shè)置故障磨粒流入位置、初速度和粒度分布。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種發(fā)動機(jī)磨粒輸運(yùn)特性的分析方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)磨粒輸運(yùn)特性的分析方法，其特征在于，預(yù)先建立的仿真模型包括故障磨粒三維實(shí)體模型、故障磨粒離散元模型、故障磨粒粒度分布模型。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)動機(jī)磨粒輸運(yùn)特性的分析方法，其特征在于，構(gòu)建仿真模型的方法包括，
4.如權(quán)利要求3所述的發(fā)動機(jī)磨粒輸運(yùn)特性的分析方法，其特征在于，故障磨粒材料信息包括故障磨粒的幾何尺寸、粒度分布和故障磨粒成分。
5.如權(quán)利要求3所述的發(fā)動機(jī)磨粒輸運(yùn)特性的分析方法，其特征在于，獲取故障磨粒材料信息的方法為通過sem測量故障磨粒顆...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李雯，李洋洋，范滿意，陳霞，張學(xué)寧，孔祥興，
申請(專利權(quán))人：中國航空發(fā)動機(jī)研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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