基于等概率随机法的航空发动机转子叶片排序优化
徐广庆 1 ，白彦 1 ，孙惠斌 2 ，付玄 1 ，张纲 1 ，彭清 1 ，常智勇 2
（1. 中国航发四川燃气涡轮研究院，绵阳 621000； 2. 西北工业大学机电学院，西安 710072）
Optimizing Blade Arrangement for Aero-Engine Rotor Based on Random Equiprobability Algorithm
XU Guangqing1 , BAI Yan1 , SUN Huibin2 , FU Xuan1 , ZHANG Gang1 , PENG Qing1 , CHANG Zhiyong2
(1. AECC Sichuan Gas Turbine Establishment, Mianyang 621000, China; 2. School of Mechanical Engineering, Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710072, China)
摘要 对于盘片分离的航空发动机转子，叶片排序影响初始不平衡量，容易导致振动超限。在转子装配环节，精准、高效的叶片排序优化对于提高装配质量和效率有重要意义。针对此问题，基于单个叶片的质量矩模型，建立单级转子初始不平衡量模型，提出叶片排序优化的目标函数，研究一种基于“等概率随机”的搜索算法，实现在资源、时间消耗和优化效果之间取得平衡。仿真和验证结果表明，该研究方法可以精准、高效地优化叶片装配排序。与传统方法相比，单级转子的初始不平衡量大幅降低，转子的装配品质得到极大提高，已在实际生产中取得显著的应用效益。
关键词 ：
航空发动机转子 ,
叶片排序优化 ,
初始不平衡量 ,
等概率随机法 ,
装配
Abstract ：As to disk-separated aero-engine rotor, blade arrangement affects initial unbalance of the rotor, and leads to vibration. During the rotor assembly process, precise and efficient blade arrangement is believed to improve assembly quality and efficiency. Aiming at this problem, a rotor initial unbalance model is built based on mass moment of a single blade. The fitness function of blade arrangement optimization is put forward. A searching algorithm is designed to make a trade-off between resource, time-consumption and optimization. Simulation and validation verify that blades could be distributed precisely and efficiently by using the proposed method. Compared with traditional methods, the initial unbalance is decreased dramatically, and the assembly quality is improved greatly. The pro-posed method has created valuable benefit in real assembly process.
Key words ：
Aero-engine rotor
Blade arrangement optimization
Initial unbalance
Random equiprobability algorithm
Assembly
基金资助: 国家科技重大 专 项（2017– VII–0010–0104）； 装备预研领域基金（61409230204）；陕西省重点研发计划（2018ZDXM–GY–068）。
作者简介 : 徐广庆 工程师，主要从事航空发动机装配技术研究。
引用本文:
徐广庆，白彦，孙惠斌，付玄，张纲，彭清，常智勇. 基于等概率随机法的航空发动机转子叶片排序优化[J]. 航空制造技术, 2020, 63(1/2): 52-56.
链接本文:
https://www.amte.net.cn/CN/10.16080/j.issn1671-833x.2020.01/02.052 或 https://www.amte.net.cn/CN/Y2020/V63/I1/2/52
[1]
李博，刘涵予，章绍昆，高鑫，喻志勇. 基于机器视觉的航空零件装配孔系在机检测技术研究
[2]
高航，霍璇龙，李明，刘玮. 基于自为基准原理的航空舵面类部件销轴自动化压装方法
[3]
赵兵，张申，乔悦琦，梁嘉伟，王辉，许立君，周奋. 航空发动机精锻叶片夹具设计及装配精度评估
[4]
罗枭，杨亚鹏，赵安安，杜坤鹏，刘琦. 飞机制造过程三维测量模型构建与数据管理技术研究
[5]
张立可，栗瑞瑞，梅英杰，邵春雨，李结安，刘永猛. 发动机高压涡轮转子标准器装配调控方法研究
[6]
李鹏飞，金彬，丰少宝，张涛涛，祖建国. 基于同心度优化的高压压气机转子装配工艺研究
[7]
刘正尧，罗怡，王晓东，钱志龙. 精密加速度计组件自动装配及焊接系统
[8]
郝龙，刘涵予，黄翔，李泷杲，谢颖，刘春，宋金辉，喻龙，候国义. 基于实测数据的飞机虚拟预装配技术发展综述
[9]
薛雷，杨应科，李东升，黄亮，翟雨农. 基于激光跟踪仪的机器人末端负载重力辨识与在线补偿方法
[10]
付玄，孙惠斌，刘自成，徐广庆，童浩. 双头螺柱脱扣失效原因分析及装配工艺优化
[11]
张琦，蒋昌健，韩嘉威，刘金炜. 基于GRU神经网络和遗传算法的飞机装配站位物料配置方案优化
[12]
杨亚鹏，赵安安，杜坤鹏，彭云，李游，郭飞燕. 飞机复材主承力结构数字化高性能装配协调技术研究与应用
[13]
郭飞燕，张硕，苏安东，张俊起，肖庆东，鲍强伟. 面向直升机装配生产线虚拟运行的多源数据感知与融合应用技术
[14]
陈文亮，李奕星，冯素玲. 飞机复合材料机身壁板装配技术分析与展望
[15]
方维，陈黎茜，孙安斌，许澍虹. 增强现实辅助的航空航天产品智能装配技术研究进展
2020, 
