军用航空发动机状态监控与故障诊断技术PDF电子书下载

第1章 概论 1

1.1 基本概念 1

1.1.1 状态 1

1.1.2 监控 2

1.1.3 故障 3

1.1.4 故障分类 4

1.1.5 故障模式 6

1.1.6 故障诊断 7

1.1.7 维修 13

1.2 状态监控与故障诊断的发展过程 16

1.2.1 早期的维修思想 16

1.2.2 以可靠性为中心的维修（RCM）理论基础 18

1.2.3 以可靠性为中心的维修（RCM）理念 20

1.2.4 RCM与MSG 21

1.2.5 视情维修工作 22

1.2.6 视情维修技术的分类 24

1.2.7 状态监控维修（CBM）的主要优缺点 25

1.2.8 状态监控维修的主要功能 26

1.2.9 国外预测与健康管理相关标准 27

1.2.10 航空发动机健康监控研究现状及发展趋势 28

1.3 小结 31

第2章 航空发动机状态信号的获取 32

2.1 概述 32

2.2 温度信号获取 33

2.2.1 热力学定律 33

2.2.2 温度的物理意义 34

2.2.3 温度的来源 37

2.2.4 热量的传递方式 40

2.2.5 温度测量方法概述 43

2.2.6 接触式温度测量 44

2.2.7 气流温度的测量 48

2.2.8 非接触式温度测量 52

2.3 压力信号获取 55

2.3.1 气流压力测量 56

2.3.2 压力测量元件 57

2.4 转速信号获取 60

2.4.1 接触式转速表 60

2.4.2 非接触式转速表 61

2.4.3 机械离心式转速测量元件 61

2.5 流量信号获取 62

2.5.1 容积型流量计 62

2.5.2 速度型流量计 63

2.5.3 质量型流量计 63

2.5.4 航空发动机控制系统中的流量测量元件 63

2.6 油液信号获取 65

2.6.1 磨损参数 65

2.6.2 污染参数 79

2.6.3 性能参数 81

2.6.4 小结 85

2.7 振动信号获取 86

2.7.1 振动测量的基本原理 86

2.7.2 测振系统及其分类 88

2.7.3 惯性式加速度传感器 89

2.7.4 速度与位移传感器 92

2.7.5 位移、速度和加速度之间的转换 94

2.7.6 振动传感器的选择与安装 95

2.8 声波信号获取 98

2.8.1 噪声诊断技术 98

2.8.2 超声波诊断方法 102

2.8.3 声发射诊断技术 106

第3章 航空发动机状态特征信号的处理与分析 110

3.1 基本概念 110

3.1.1 信息、信号与数据 110

3.1.2 数据处理 111

3.1.3 数据分析 112

3.2 信号的分类及描述 113

3.2.1 信号的分类 113

3.2.2 信号的描述 114

3.2.3 周期信号的频谱 115

3.3 信号测试的误差分析 121

3.3.1 绝对误差和相对误差 122

3.3.2 误差的表示方法 123

3.3.3 误差的合成 124

3.4 数据处理与分析常用工具 124

3.4.1 直方图 124

3.4.2 排列图 130

3.4.3 鱼刺图 132

3.4.4 散布图 133

3.4.5 统计分析表 135

3.4.6 控制图 136

3.5 数字图像处理与分析 144

3.5.1 基本概念 145

3.5.2 人眼的视觉特性 146

3.5.3 数字图像处理系统的组成 148

3.5.4 图像的数字化 149

3.5.5 数字图像的基本类型 152

3.5.6 图像处理技术研究的基本内容 154

3.5.7 图像特征提取与分析 155

3.5.8 图像匹配与识别 156

3.6 油液监控的分析技术 159

3.6.1 概述 159

3.6.2 油液分析数据处理的内容 159

3.6.3 油液分析中的界限值 160

3.6.4 油液分析的界限值制定原理和方法 164

3.6.5 光谱油液分析 167

3.6.6 铁谱磨粒的定量分析 170

第4章 航空发动机状态的识别 173

4.1 概述 173

4.2 航空发动机的状态特征参数 174

4.2.1 选择特征参数的原则 174

4.2.2 航空发动机的主要监控特征参数 175

4.3 性能参数的趋势分析方法 179

4.3.1 性能参数的预处理 179

4.3.2 基线模型的确立 181

4.3.3 偏差值的平滑处理 182

4.3.4 趋势分析 183

4.4 基于人工经验的状态识别 186

4.4.1 基本原理 186

4.4.2 状态识别举例 187

4.4.3 主要特点 187

4.5 模式匹配分析法 188

4.5.1 基本原理 188

4.5.2 模式匹配分析法举例 188

4.5.3 主要特点 188

4.6 模型分析法 188

4.6.1 基本原理 188

4.6.2 主要特点 189

4.7 油液光谱分析故障诊断方法 189

4.7.1 界限值法 189

4.7.2 各种方法的综合应用 191

4.8 故障树分析法 191

4.8.1 概述 192

4.8.2 建立故障树 196

4.8.3 故障树的简化 198

4.8.4 故障树的定性分析 203

4.8.5 故障树的定量分析 209

4.9 专家系统 212

4.9.1 专家系统概述 212

4.9.2 专家系统定义 213

4.9.3 专家系统的分类 214

4.9.4 专家系统的特征 215

4.9.5 专家系统的基本结构 217

4.9.6 专家系统的核心内容 218

4.9.7 专家系统的开发 223

4.9.8 开发实例 224

第5章 航空发动机常见故障模式及机理 238

5.1 基本概念 238

5.1.1 故障模式 238

5.1.2 故障原因 238

5.1.3 故障机理 238

5.1.4 故障严酷度等级 238

5.1.5 故障分类 239

5.2 性能故障 242

5.3 结构强度故障 244

5.3.1 压气机部件故障分析 246

5.3.2 主燃烧室部件故障分析 254

5.3.3 涡轮部件故障分析 255

5.3.4 加力燃烧室部件故障分析 260

5.3.5 轴承 260

5.3.6 转轴 265

5.3.7 机匣 268

5.4 附件系统故障 269

5.4.1 燃油控制系统 270

5.4.2 润滑系统 271

5.4.3 起动点火系统 276

5.4.4 传动系统 279

5.4.5 供电系统 282

参考文献 283