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內(nèi)容簡介

　　《航空發(fā)動機(jī)靜電監(jiān)測技術(shù)》全面系統(tǒng)地介紹了面向航空發(fā)動機(jī)健康管理的靜電監(jiān)測方法及其關(guān)鍵技術(shù)，深入地研究了靜電監(jiān)測技術(shù)的基本原理，靜電傳感器的工作原理，傳感器特性影響因素分析以及靜電監(jiān)測技術(shù)在航空發(fā)動機(jī)氣路、油路的監(jiān)測應(yīng)用。系統(tǒng)地介紹了航空發(fā)動機(jī)靜電監(jiān)測技術(shù)的最新研究成果?！∪珪鴥?nèi)容新穎，總結(jié)了作者和研究團(tuán)隊(duì)成員近些年的科研成果，同時參考了國內(nèi)外同行在該領(lǐng)域內(nèi)的研究及應(yīng)用情況，反映了當(dāng)前該領(lǐng)域的前沿研究水平?！　逗娇瞻l(fā)動機(jī)靜電監(jiān)測技術(shù)》可供從事航空發(fā)動機(jī)狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷以及維修工程領(lǐng)域的科研人員閱讀，也可供相關(guān)專業(yè)的研究生參考。

作者簡介

　　文振華，男，1976年生，湖北天門人。工學(xué)博士，副教授，碩士生導(dǎo)師。2009年獲南京航空航天大學(xué)載運(yùn)工具運(yùn)用工程專業(yè)工學(xué)博士學(xué)位，2009~2010年，香港城市大學(xué)PHM（故障預(yù)測與系統(tǒng)健康管理）研究中心高級副研究員?，F(xiàn)任鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院航空裝備保障技術(shù)研究所所長、國家自然科學(xué)基金委機(jī)械工程學(xué)部同行評審專家、航空學(xué)會會員。長期從事狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷和系統(tǒng)健康管理等領(lǐng)域的科研工作。主持國家自然科學(xué)基金、航空科學(xué)基金，河南省基礎(chǔ)與前沿技術(shù)研究，河南省科技廳攻關(guān)計(jì)劃，河南省教育廳科學(xué)技術(shù)重點(diǎn)研究項(xiàng)目等10多項(xiàng)科研項(xiàng)目。作為主要骨干研究人員參與完成了國家“863”計(jì)劃（2006AA04Z427）、國家自然科學(xué)基金（60672164、50705042），以及中國民航總局、東方航空公司、上海航空公司等多項(xiàng)橫向課題的研究，獲國防科技進(jìn)步三等獎一項(xiàng)，河南省教育廳科技成果一等獎兩項(xiàng)，鄭州市科技進(jìn)步二等獎一項(xiàng)，發(fā)表科研論文40篇，SCI/EI收錄22篇，出版專著1部，獲國家授權(quán)發(fā)明專利2項(xiàng)。

圖書目錄

第1章緒論... 1
1.1 健康管理與監(jiān)測技術(shù)... 1
1.1.1 航空發(fā)動機(jī)狀態(tài)監(jiān)測與診斷的意義... 2
1.2航空發(fā)動機(jī)氣路狀態(tài)監(jiān)測與診斷技術(shù)現(xiàn)狀... 3
1.2.1 現(xiàn)有的航空發(fā)動機(jī)氣路狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)... 3
1.2.2 現(xiàn)有監(jiān)測技術(shù)的不足... 4
1.3氣路靜電監(jiān)測技術(shù)歷史與現(xiàn)狀... 5
1.3.1 國外靜電監(jiān)測技術(shù)研究狀況... 5
1.3.2 國內(nèi)靜電監(jiān)測技術(shù)研究狀況... 9
1.4本書的主要內(nèi)容... 9
第二章航空發(fā)動機(jī)氣路靜電監(jiān)測技術(shù)原理... 10
2.1航空發(fā)動機(jī)氣路顆粒物來源... 10
2.1.1 碳煙顆粒形成... 10
2.1.2 氣路中異常顆粒的產(chǎn)生... 11
2.2航空發(fā)動機(jī)氣路顆粒荷電機(jī)理... 12
2.2.1固體的荷電機(jī)理... 12
2.2.2 燃燒室內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)... 15
2.2.3正負(fù)離子的形成過程... 16
2.3發(fā)動機(jī)氣路電荷水平構(gòu)成及影響因素... 20
2.4 發(fā)動機(jī)氣路碎片監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)成... 20
2.5航空發(fā)動機(jī)氣路靜電監(jiān)測技術(shù)原理... 21
2.5.1 EDMS原理... 21
2.5.2 EDMS信號特征參數(shù)和參考基準(zhǔn)線... 22
2.6 小結(jié)... 23
第三章靜電傳感器的設(shè)計(jì)、測量模型及特性分析... 24
3.1傳感器概述... 24
3.2靜電傳感器原理及設(shè)計(jì)... 25
3.2.1 靜電傳感器原理及分類... 25
3.2.2 靜電傳感器的設(shè)計(jì)... 27
3.3靜電傳感器探極的測量模型... 29
3.3.1靜電傳感器探極靜電場描述... 29
3.3.2靜電傳感器探極的感應(yīng)電荷求解方法... 30
3.3.3感應(yīng)電荷有限元求解方法... 34
3.4靜電傳感器探極靈敏度影響因素分析... 39
3.4.1 傳感器探極半徑對靈敏度分布的影響... 40
3.4.2絕緣層介電常數(shù)對靈敏度分布的影響... 42
3.4.3 絕緣層厚度的影響... 44
3.5靜電傳感器探極的空間感應(yīng)場分析... 47
3.5.1 靜電傳感器探極的空間靈敏度分布函數(shù)... 47
3.5.2 靜電傳感器探極的空間濾波效應(yīng)... 52
3.6探極頻率響應(yīng)特性及影響因素分析... 54
3.6.1 頻率響應(yīng)特性... 54
3.6.2 探極頻率特性影響因素分析... 55
3.7靜電傳感器前置放大器設(shè)計(jì)... 56
3.7.1 前置放大器的噪聲分析... 57
3.7.2 抗干擾的方法... 59
3.7.3 前置放大器的設(shè)計(jì)... 60
3.8靜電傳感器輸出信號的影響因素分析... 63
3.8.1 顆粒運(yùn)動速度對傳感輸出信號的影響分析... 64
3.8.2 多荷電顆粒的頻率響應(yīng)分析... 65
3.9實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證... 67
3.9.1傳感器靈敏度驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)... 68
3.9.2 距離傳感器位置的影響... 70
3.9.3 軸向位置的影響... 71
3.9.4 顆粒速度的影響... 71
3.9.5 單個顆粒和連續(xù)顆粒產(chǎn)生信號的頻譜分析... 72
3.10小結(jié)... 73
第四章靜電監(jiān)測信號處理以及特征提取方法... 74
4.1 基于小波分析的靜電監(jiān)測信號去噪方法研究... 74
4.1.1 小波分析的基本概念... 74
4.1.2 常用的小波降噪方法... 76
4.1.3中值濾波和小波閾值濾波相結(jié)合的降噪方法... 77
4.1.4降噪實(shí)例對比... 78
4.2 基于獨(dú)立分量分析的靜電監(jiān)測信號去噪方法研究... 80
4.2.1 ICA算法簡介... 81
4.2.2 FASTICA算法原理... 81
4.2.3 FASTICA算法的預(yù)處理... 82
4.2.4 基于EMD的參考信號構(gòu)造方法... 83
4.2.5 基于EMD的ICA降噪步驟... 84
4.2.6 基于ICA的信號降噪實(shí)例... 85
4.3 降噪效果評價... 85
4.4 小結(jié)... 87
第五章航空發(fā)動機(jī)氣路異常顆粒識別方法... 87
5.1 靜電監(jiān)測信號特征提取研究... 88
5.1.1靜電監(jiān)測信號的時域特征... 88
5.1.2靜電監(jiān)測信號的頻域特征分析... 88
5.2 基于粗糙集神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的異常顆粒識別方法研究... 91
5.2.1粗糙集神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)建... 91
5.2.2連續(xù)數(shù)據(jù)的離散... 92
5.2.3 基于遺傳算法的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化... 93
5.2.4產(chǎn)生用于規(guī)則提取的樣本... 96
5.3 分類知識規(guī)則獲取... 96
5.4 實(shí)例驗(yàn)證與應(yīng)用... 97
5.4.1 實(shí)例驗(yàn)證... 97
5.4.2知識獲取模型在靜電監(jiān)測實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用... 97
5.5 小結(jié)... 99
第六章航空發(fā)動機(jī)氣路靜電監(jiān)測技術(shù)模擬實(shí)驗(yàn)... 100
6.1 氣路模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)配置... 100
6.1.1實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)構(gòu)成組件... 100
6.1.2 實(shí)驗(yàn)平臺組件功能介紹... 101
6.2管道內(nèi)顆粒運(yùn)動速度的估計(jì)... 101
6.3 傳感器可行性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)... 102
6.3.1 常溫環(huán)境下實(shí)驗(yàn)... 102
6.3.2 傳感器的耐高溫實(shí)驗(yàn)... 102
6.3.3高溫環(huán)境模擬實(shí)驗(yàn)... 103
6.4 典型工況模擬及顆粒特征分析實(shí)驗(yàn)... 103
6.4.1細(xì)小碳煙顆粒產(chǎn)生的感應(yīng)信號特征分析... 104
6.4.２燃燒系統(tǒng)故障模擬實(shí)驗(yàn)... 105
6.4.3碰摩故障模擬實(shí)驗(yàn)... 105
6.5小結(jié)... 106
第七章　航空發(fā)動機(jī)靜電監(jiān)測技術(shù)臺架實(shí)驗(yàn)... 107
1.1 7.1實(shí)驗(yàn)環(huán)境與方案... 107
1.1.1 7.1.1　發(fā)動機(jī)臺架... 107
1.1.2 試車程序... 108
1.1.3 實(shí)驗(yàn)方案... 110
1.1.4 一些必要的說明... 110
1.2 7.2　靜電監(jiān)測信號影響因素分析... 113
1.3 功率對靜電監(jiān)測信號的影響... 114
1.3.1 時域... 114
1.3.2 特征參數(shù)的影響... 115
1.4 燃燒效率衰退對信號的影響... 118
1.4.1 燃燒效率的計(jì)算方法... 119
1.4.2 焓增法... 119
1.4.3 本文采用的計(jì)算方法... 120
1.4.4 燃燒效率衰退對靜電監(jiān)測信號的影響... 120
1.5 特征參數(shù)基準(zhǔn)線的確定... 121
1.6 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證——檢測發(fā)動機(jī)水洗... 123
1.6.1 水洗對靜電時域信號的影響... 123
1.6.2 對特征參數(shù)的影響... 124
1.6.3 趨勢分析... 125
1.6.4 靜電特征基準(zhǔn)線驗(yàn)證... 127
1.7 小結(jié)... 129
7.2未來工作展望... 130
第八章　靜電監(jiān)測技術(shù)在油路和磨損監(jiān)測中的應(yīng)用... 132
8.2 油液磨粒荷電機(jī)理分析... 133
8.3 油液靜電監(jiān)測傳感器特性... 134
8.4油液靜電監(jiān)測實(shí)例分析 134