航空發(fā)動機是飛機最為核心的部件之一,而高壓壓氣機在高速旋轉(zhuǎn)的時候,轉(zhuǎn)子的不平衡量對整機振動有較大的影響,已成為導(dǎo)致航空發(fā)動機振動故障的主要因素之一。高壓壓氣機轉(zhuǎn)子在裝配完成后通常同時存在有靜不平衡以及力偶不平衡,需要在葉片安裝完成后或者多級裝配后多次在動平衡機上進(jìn)行檢測、配重以提高平衡性,耗時且經(jīng)濟投入大。如何使葉片安裝完成后初始不平衡量最小是發(fā)動機廠商在進(jìn)行葉片裝配時需要考慮的難題。本文首先分析了高壓壓氣機轉(zhuǎn)子的不平衡產(chǎn)生的原因以及準(zhǔn)剛性轉(zhuǎn)子的靜、動平衡的原理。建立了使轉(zhuǎn)子單級盤葉片排序的靜不平衡量較小的目標(biāo)函數(shù)。使用MATLAB對改進(jìn)的蟻群算法進(jìn)行編程仿真,來優(yōu)化單級葉片排序方案,對比廠商提供的發(fā)動機V2500第4級葉片實際數(shù)據(jù)的仿真計算后殘余靜不平衡量大大減小;然后通過對轉(zhuǎn)子多級盤力學(xué)模型的建立,分析了需要使得不平衡力與不平衡力矩同時相對最小的雙目標(biāo)優(yōu)化問題,構(gòu)建加權(quán)系數(shù)合適的單目標(biāo)函數(shù)。傳統(tǒng)遺傳算法在求解多級轉(zhuǎn)子安裝角度優(yōu)化上,搜索范圍太大并且未知數(shù)維度太多,難以得到準(zhǔn)確的優(yōu)化結(jié)果;而量子遺傳算法其編碼方式具有高度并行性原則,搜索范圍廣并且收斂速度要比傳統(tǒng)遺傳算法要快。使用量子... 

【文章來源】：中國民航大學(xué)天津市

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 課題研究的目的和意義
    1.3 發(fā)動機轉(zhuǎn)子平衡研究現(xiàn)狀
        1.3.1 動平衡研究現(xiàn)狀
        1.3.2 優(yōu)化算法在轉(zhuǎn)子平衡應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第二章 轉(zhuǎn)子平衡原理及系統(tǒng)設(shè)計
    2.1 轉(zhuǎn)子不平衡的原因和分類
        2.1.1 靜不平衡
        2.1.2 力偶不平衡
        2.1.3 動不平衡
    2.2 剛性轉(zhuǎn)子動平衡原理
        2.2.1 單級轉(zhuǎn)子靜平衡原理
        2.2.2 多級轉(zhuǎn)子動平衡雙面平衡法原理
    2.3 開發(fā)工具GUI介紹
    2.4 系統(tǒng)的需求與設(shè)計
        2.4.1 系統(tǒng)的需求
        2.4.2 GUI對話框設(shè)計
    2.5 本章小結(jié)
第三章 基于改進(jìn)蟻群算法單級靜平衡葉片優(yōu)化排序
    3.1 葉片排序模型建立
        3.1.1 力學(xué)模型的建立
        3.1.2 目標(biāo)函數(shù)建立
    3.2 蟻群算法原理與改進(jìn)
        3.2.1 基本蟻群算法簡介
        3.2.2 算法的改進(jìn)
    3.3 算法仿真及結(jié)果分析
        3.3.1 數(shù)據(jù)及工廠排序
        3.3.2 仿真結(jié)果及分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于量子遺傳算法多級動平衡安裝角度優(yōu)化
    4.1 多級轉(zhuǎn)子動平衡模型建立
        4.1.1 轉(zhuǎn)子力學(xué)模型的建立
        4.1.2 雙目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)構(gòu)建
    4.2 基于量子遺傳算法轉(zhuǎn)子多級角度優(yōu)化
        4.2.1 量子遺傳算法簡介及編碼
        4.2.2 量子門
    4.3 量子遺傳算法的實現(xiàn)
        4.3.1 初始化
        4.3.2 量子坍塌
        4.3.3 計算適應(yīng)度
        4.3.4 量子門更新
        4.3.5 量子遺傳算法流程圖
    4.4 算法仿真及結(jié)果分析
        4.4.1 仿真算例
        4.4.2 仿真過程
        4.4.3 結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 平衡優(yōu)化裝配交互系統(tǒng)的實現(xiàn)
    5.1 系統(tǒng)的實現(xiàn)
        5.1.1 主界面及登錄界面的實現(xiàn)
        5.1.2 單級葉片優(yōu)化排序界面
        5.1.3 轉(zhuǎn)子多級安裝角度優(yōu)化界面
    5.2 數(shù)據(jù)測試
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡介



本文編號：3197034