民用涡扇发动机电子控制系统功能危害性分析

发布时间：2021-04-05 00:32

　　民用涡扇发动机电子控制系统运行时,由于工作状态和环境条件的影响,使得系统功能可能出现各种故障,这些故障可能影响到系统的正常工作。适航规章CCAR33.28条款对航空发动机控制系统的安全性做出了相应规定,而在所有的电子控制系统安全性分析方法中,功能危害性分析是安全评估的第一步。为了进一步研究发动机电子控制系统功能危害性分析方法,为功能危害性分析中的失效影响等级确认提供分析补充,本文提供了一种基于模型的电子控制系统控制功能失效影响分析方法。本文的主要研究内容分为以下三个部分:第一,基于实验室的某型民用大涵道比涡扇发动机部件级模型,使用流量平衡方程和转子动力学方程建立动态模型,使用牛顿-拉夫逊法和欧拉法来求解动态模型,并对模型进行仿真验证。然后根据动态模型仿真得到的动态响应数据,使用线性拟合法计算小偏离发动机线性状态空间模型,以此作为被控对象建立电子控制系统。第二,建立电子控制系统失效模型。首先需要完成电子控制系统的功能分类,根据研究的控制功能失效建立对应的失效模型,通过注入失效模型完成失效状态的模拟。论文以电子控制系统中的VSV控制功能为例建立失效模型,然后在部件级模型中添加该失效模型,从... 

【文章来源】：中国民航大学天津市

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

推进系统安全性与开发过程关系

中国民航大学硕士学位论文16图3-1民用大涵道比涡扇发动机在部件级模型基础上使用流量平衡法建立稳态模型，并使用牛顿-拉夫逊法求解稳态模型，即可进行模型的稳态仿真。实验室的部件级模型和稳态模型如图3-2所示。图3-2发动机部件级模型和稳态模型通过对比该模型在设计点处的仿真数据和在GSP软件中的实验数据，得到的对比结果如表3-1所示，可以看出高压转速和低压涡轮压比的相对误差小于1.5%，其他性能参数相对误差均小于1%，模型具有较好的收敛性。

中国民航大学硕士学位论文16图3-1民用大涵道比涡扇发动机在部件级模型基础上使用流量平衡法建立稳态模型，并使用牛顿-拉夫逊法求解稳态模型，即可进行模型的稳态仿真。实验室的部件级模型和稳态模型如图3-2所示。图3-2发动机部件级模型和稳态模型通过对比该模型在设计点处的仿真数据和在GSP软件中的实验数据，得到的对比结果如表3-1所示，可以看出高压转速和低压涡轮压比的相对误差小于1.5%，其他性能参数相对误差均小于1%，模型具有较好的收敛性。

【参考文献】：
期刊论文
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[2]关于V2500发动机不同阶段下VSV故障的针对性排故[J]. 张爱兵.  航空维修与工程. 2017(09)
[3]人为因素在飞机级功能危险性评估中的考虑[J]. 宋杨.  航空科学技术. 2017(07)
[4]V2500发动机VSV系统及其主要故障分析[J]. 高彦平.  中国新技术新产品. 2017(09)
[5]基于模型的航空发动机系统安全性研究[J]. 鲍梦瑶,李果,丁水汀.  航空动力学报. 2016(08)
[6]航空发动机安全性条款的梳理解读与符合性方法研究[J]. 鲍梦瑶,梁定祯,赵阳.  航空维修与工程. 2015(09)
[7]容积与转子状态量在变循环发动机数值仿真中的应用[J]. 谢振伟,郭迎清,陆军.  推进技术. 2015(07)
[8]功能危险性分析在推进系统中的应用[J]. 魏利军,李高民.  民用飞机设计与研究. 2015(02)
[9]基于功能危险性评估的民用飞机驾驶舱门设计探讨[J]. 安琳琳,汪洋.  民用飞机设计与研究. 2015(01)
[10]基于蒙特卡罗仿真的FADEC系统多故障TLD分析方法[J]. 陆中,戎翔,周伽,陈康.  航空学报. 2015(12)

博士论文
[1]航空发动机及控制系统建模与面向对象的仿真研究[D]. 周文祥.南京航空航天大学 2006

硕士论文
[1]压气机流量控制系统对航空发动机整机性能的安全性影响[D]. 赵福佳.中国民航大学 2018
[2]民航发动机VSV调节规律及喘振故障诊断研究[D]. 阚玉祥.中国民航大学 2018
[3]基于贝叶斯网络的FADEC系统安全性分析方法[D]. 李乃鑫.南京航空航天大学 2017
[4]民用涡扇发动机数控系统安全性分析与评估技术研究[D]. 张雷雷.南京航空航天大学 2012
[5]民用飞机安全性分析方法研究及软件系统设计[D]. 车程.南京航空航天大学 2009



本文编号：3118791