Моделирование параметров агрегатов ГТД и энергоустановок летательных аппаратов по наработке

• Автор: Агеев, Георгий Константинович
• Шифр специальности: 05.07.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 150 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ИЗМЕНЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ АГРЕГАТОВ ГТД И ЭНЕРГОУСТАНОВОК ЛА ПО НАРАБОТКЕ
1.1 . Особенности экспериментального исследования агрегатов ГТД и энергоустановок ЛА
1.2. Краткая характеристика основ теории планирования эксперимента
1.3. Опыт применения методов планирования эксперимента в авиастроении
1.4. Основные направления исследований по повышению эффективности регрессионного моделирования изменения параметров агрегатов ГТД и энергоустановок ЛА в различных условиях эксплуатации и режимах нагружения
1.4.1. Способы учета фактора времени в регрессионной модели
1.4.2. Синтез планов эксперимента регрессионных моделей
1.4.3. Планирование эксперимента в критериальной форме подобия
1.4.4. Планирование эксперимента с учетом временных и материальных затрат на подготовку к проведению опытов плана
Основные выводы по главе
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБА УЧЕТА ФАКТОРА ВРЕМЕНИ В РЕГРЕССИОННОЙ МОДЕЛИ И СИНТЕЗ ПЛАНОВ ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Исследование способа учета фактора времени в регрессионной модели
2.1.1. Последовательность проведения исследования
2.1.2. Описание планов эксперимента, рассматриваемых в исследовании
2.1.3. Анализ результатов исследования
2.2. Способы обнаружения и устранения автокорреляции при моделировании
2.3. Исследование видов целевых функций для синтеза планов эксперимента нескольких регрессионных моделей
2.4. Оптимизация планов эксперимента с учетом последовательности реализации опытов плана

Основные выводы по главе
ГЛАВА 3. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МОДЕЛИРОВАНИЯ ИЗМЕНЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ АГРЕГАТОВ ПО НАРАБОТКЕ ПЛАНИРОВАНИЕМ ЭКСПЕРИМЕНТА В КРИТЕРИАЛЬНОЙ ФОРМЕ ПОДОБИЯ
3.1. Особенности планирования эксперимента в критериальной форме подобия
3.2. Методы построения критериев подобия
3.2.1 .Определение критериев подобия методом анализа уравнений
3.2.2. Определение критериев подобия методом анализа размерности определяющих факторов
Основные выводы по главе
ГЛАВА 4. МЕТОДИКА И ПРИМЕРЫ РЕГРЕССИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ИЗМЕНЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ АГРЕГАТА И ЭНЕРГО-УСТАНОВОКИ ПО НАРАБОТКЕ В РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ И РЕЖИМАХ НАГРУЖЕНИЯ
4.1. Методика регрессионного моделирования изменения параметров агрегатов и энергоустановок по наработке в различных условиях эксплуатации и режимах нагружения
4.2. Примеры применения методики регрессионного моделирования изменения параметров агрегатов ГТД и энергоустановок ЛА по наработке
4.2.1. Регрессионное моделирование износа щеток генератора постоянного тока ГС 12-ТО вспомогательного ГТД ТА-6А
4.2.2. Нелинейное моделирование изменения параметров рабочей жидкости АМГ-10 турбонасосной установки ТНУ-86А самолета Ил
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ Актуальность работы
Современный период развития авиационной техники характеризуется высокими требованиями к ее надежности, сжатыми сроками создания и внедрения в эксплуатацию. При этом одной из наиболее острых является проблема ухудшения характеристик агрегатов и энергоустановок в эксплуатации. Обеспечение их стабильного уровня в процессе выработки ресурса и восстановления при ремонте является в равной степени актуальным для двигателей и самолетов как гражданской, так и военной авиации.
Актуальность проблемы обусловлена не только заметным ухудшением технических характеристик газотурбинных двигателей (ГТД) и летательных аппаратов (ЛА), но и экономическими соображениями. Данным вопросам уделяют первостепенное внимание все зарубежные авиадвигателестроительные фирмы и авиакомпании.
В комплексе разнообразных задач, которые приходится решать при создании, производстве и эксплуатации агрегатов ГТД (генераторов, насосов и др.) и энергоустановок ЛА (турбогенераторов ГГ60/2СМ, ТГ17, турбона-сосных установок ТНУ, ТНУ-К, лопаточных привод-генераторов и др.), большое место принадлежит моделированию их параметров и характеристик с использованием как априорных статистических эксплуатационных данных, так и результатов специально проводимых экспериментов.
Во многом это объясняется тем, что моделирование позволяет решать такие важные задачи, как оценка ресурса и экономическое обоснование различных показателей агрегатов и энергоустановок на этапе проектирования; разработка количественных требований к надежности агрегатов и энергоустановок; расчет надежности систем, в состав которых входят агрегаты; оценка интенсивности ухудшения характеристик агрегатов, прогнозирование их технического состояния, отработка способов улучшения характеристик агрегатов, находящихся в серийном производстве и эксплуатации; определение

... , 0)
При моделировании процесса в виде «выходной параметр - независимые аргументы, время» (таблица 1.3) требуется уже проведение
N — 23 + 2-3+1 = 15 опытов.
Таблица 1.2 - ОЦКП с числом факторов к
Таблица 1.3 - трехфакторный ОЦКП
№ А0 Х А2

2 + 1 +
3 + 1 -1 +1
4 + 1 + 1 +1

6 + 1 +

8 + 1 0 +1

№ А0 Х а2 т
1 -1
2 -1 +
3 -1 -1 +1
4 -1 + 1 +
5 -1 -1 -1 +
6 -1 + 1 -1 +
7 -1 -1 +1 +1
8 -1 + 1 +1 +1
9 -1 -1
10 -1 + 1
11 -1 0
12 -1 0 +1
13 -1 0 0 -1
14 -1 0 0 +1
15 -1
Сравнение рассматриваемых двух способов учета фактора времени в регрессионной модели изменения параметров агрегатов ГТД и энергоустановок ЛА проведено в п. 2.1 главы 2 диссертации.
1.4.2. Синтез планов эксперимента регрессионных моделей
В процессе моделирования изменения параметров агрегатов и энергоустановок по наработке в различных режимах эксплуатации и режимах нагружения в качестве выходного параметра может рассматриваться векторная величина.