CN104236831B - 一种冲压发动机随机振动试验故障诊断方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种冲压发动机随机振动试验故障诊断方法，能够有效的对冲压发动机在随机振动试验中发生结构破坏的原因进行诊断，进而确定改进方案。具体为：在对冲压发动机整机进行随机振动试验时，若其结构发生破坏且结构破坏位置没有布置振动测点，则选取合适的分系统单独进行随机振动试验。在对分系统进行随机振动试验时，将整机试验时结构破坏位置附近能够与其传递振动的振动测点所在位置作为控制点位置，该振动测点在整机试验时的振动试验数据作为振动条件中的振动量级，实现真实振动环境的模拟。由此获得发生结构破坏的位置处的振动试验数据，便可判断发生故障的原因是由于结构本身强度不满足设计要求还是振动环境严酷，以确定后续改进方案。

Description

一种冲压发动机随机振动试验故障诊断方法

技术领域

本发明涉及一种故障诊断方法，具体涉及一种冲压发动机随机振动试验故障诊断方法。

背景技术

在对冲压发动机进行随机振动试验时，若其结构设计不当或振动环境过于严酷，冲压发动机会发生结构破坏。虽然在振动试验时，为获得试验数据会在冲压发动机上布置多个振动测点；但若发生结构破坏的位置没有布置振动测点，就无法准确的获得发生结构破坏位置处实际的振动响应。而且，目前在对冲压发动机进行随机振动试验时，若其结构发生破坏，通常都认为是发生结构破坏的部位强度不够，直接对发生结构破坏的部位进行加强处理，而不分析发生结构破坏的直接原因。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种冲压发动机随机振动试验故障诊断方法，以整机试验中获得的实际振动响应作为新的振动试验的振动条件，能够更加真实的反映测点处的振动环境，保证故障诊断的准确性。

所述冲压发动机包括五个分系统，分别进气道、油箱、附件舱、燃烧室和喷管、控制系统，其中所述燃烧室和喷管为一整体；控制系统的各组件作为附属设备分布在进气道、油箱、附件舱、燃烧室和喷管上；所述附属设备包括传感器、管路、泵、阀门；在对冲压发动机整机进行随机振动试验时，在冲压发动机上布置有两个以上振动测点，用于测量相应位置处的振动试验数据。

该方法的具体步骤为：

步骤一：依据设定的振动条件对冲压发动机整机进行随机振动试验，在随机振动试验过程中，若其结构发生破坏且发生结构破坏的位置设置有振动测点，则进入步骤四；若其结构发生破坏但发生结构破坏的位置没有设置振动测点，则进入步骤二；所述振动条件包括试验频率范围、振动量级、振动持续时间、振动方向以及规定的容差；

步骤二：选取能够与发生结构破坏的部件传递振动的最相邻的振动测点，设为振动测点A，获得振动测点A的振动试验数据；

步骤三：对发生结构破坏的部件所在的分系统单独进行随机振动试验，在对分系统单独进行随机振动试验时，将在步骤二中选取的振动测点A所在的位置作为控制点位置；在步骤一中部件发生结构破坏的位置和控制点处分别布置振动传感器，振动条件中除振动量级以外，其余与步骤一中所设定的振动条件一致，振动量级为步骤二中所获得的振动测点A的振动试验数据；

步骤四：获得发生结构破坏位置处的振动试验数据：若获得的振动试验数据小于该结构的设计要求，则表明发生故障的原因是结构本身强度不满足设计要求；若获得的振动试验数据大于或等于该结构的设计要求，则表明发生故障的原因是振动环境严酷。

有益效果：

该方法以整机试验中获得的实际振动响应作为新的振动试验的振动条件，能够获得该结构在实际环境中的振动响应，更加真实的反映测点处的振动环境，保证故障诊断的准确性。

附图说明

图1为该方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本实施例提供一种冲压发动机随机振动试验故障诊断方法，能够真实有效的反映冲压发动机在进行随机振动试验时结构发生破坏的原因。

在对冲压发动机进行随机振动试验时，冲压发动机的结构可能发生破坏，本方法所述的故障诊断即是判断该破坏是否为振动造成，若为振动造成，在对发生破坏位置的结构进行改进后，进一步判断改进后的结构强度是否满足设计要求。

冲压发动机主要结构包括五个分系统，分别为进气道、油箱、附件舱、燃烧室和喷管及控制系统；燃烧室和喷管通常一体化加工成型，因此将其作为一个整体。控制系统的各组件分布在进气道、油箱、附件舱、燃烧室和喷管上。在对冲压发动机随机振动试验时，冲压发动机上布置有多个振动测点，在每个振动测点处布置一个振动传感器用于测量该位置处的振动试验数据。

则故障诊断流程为：

步骤一：根据预先设定的振动条件对冲压发动机整机进行随机振动试验，所述振动条件包括试验频率范围、振动量级、振动持续时间、振动方向、振动类型(随机振动)以及规定的容差，获得各振动测点的振动试验数据。

步骤二：当冲压发动机的结构发生破坏后，若发生结构破坏的位置有振动测点，进入步骤五；若发生结构破坏的位置没有振动测点，进入步骤三。

步骤三：选取能够与发生结构破坏的部件传递振动的最相邻的振动测点A，获得测点A的振动试验数据。

步骤四：对发生结构破坏的部件所在的分系统单独进行随机振动试验，在对分系统单独进行随机振动试验时，在步骤二中部件发生结构破坏的位置设置振动测点B，并将在步骤三中选取的振动测点A所在的位置作为控制点位置；在振动测点B和控制点处布置振动传感器，振动条件中除振动量级以外，其余与步骤一中所设定的振动条件一致，振动量级为步骤二中所获得的振动测点A的振动试验数据，从而实现振动环境的模拟。振动试验中的控制点指在进行振动试验时，需检测该点的振动响应，使该点的振动响应数据与所施加的振动条件中的振动量级一致。以整机试验中获得的实际振动响应作为新的振动试验的振动量级，能够获得该结构在实际环境中的振动响应，从而更加真实的反映测点B处的振动环境。

步骤五：获得发生结构破坏的位置处的振动试验数据，判断发生故障的原因是由于结构本身强度不满足设计要求还是振动环境严酷，以确定后续改进方案。具体为：

若获得的振动试验数据小于该结构的设计要求，则表明发生故障的原因是结构本身强度不满足设计要求，需对该结构的强度进行加强；

若获得的振动试验数据大于等于该结构的设计要求，则表明发生故障的原因是振动环境严酷，则选择改善振动环境或加强结构。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.冲压发动机随机振动试验故障诊断方法，所述冲压发动机包括五个分系统，分别为:进气道、油箱、附件舱、燃烧室和喷管、控制系统，其中所述燃烧室和喷管为一整体；控制系统的各组件作为附属设备分布在进气道、油箱、附件舱、燃烧室和喷管上；所述附属设备包括传感器、管路、泵、阀门；在对冲压发动机整机进行随机振动试验时，在冲压发动机上布置有两个以上振动测点，用于测量相应位置处的振动试验数据；

其特征在于：

步骤一：依据设定的振动条件对冲压发动机整机进行随机振动试验，在随机振动试验过程中，若其结构发生破坏且发生结构破坏的位置设置有振动测点，则进入步骤四；若其结构发生破坏但发生结构破坏的位置没有设置振动测点，则进入步骤二；所述振动条件包括试验频率范围、振动量级、振动持续时间、振动方向以及规定的容差；

步骤二：选取能够与发生结构破坏的部件传递振动的最相邻的振动测点，设为振动测点A，获得振动测点A的振动试验数据；

步骤三：对发生结构破坏的部件所在的分系统单独进行随机振动试验，在对分系统单独进行随机振动试验时，将在步骤二中选取的振动测点A所在的位置作为控制点位置；在步骤一中部件发生结构破坏的位置和控制点处分别布置振动传感器，振动条件中除振动量级以外，其余与步骤一中所设定的振动条件一致，振动量级为步骤二中所获得的振动测点A的振动试验数据；

步骤四：获得发生结构破坏位置处的振动试验数据：若获得的振动试验数据小于该结构的设计要求，则表明发生故障的原因是结构本身强度不满足设计要求；若获得的振动试验数据大于或等于该结构的设计要求，则表明发生故障的原因是振动环境严酷。