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時(shí)間:2011-02-10 16:03來(lái)源:藍(lán)天飛行翻譯 作者:admin
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"真彩色圖像顯示。它是人眼能真實(shí)感受到的圖像,其計(jì)算機(jī)顯示圖像一般采用三基色(,-.)合成。 ,-.三基色的順序調(diào)整為 ,.-和 -.,等后再合成,即改變了圖像的顏色,其顯示的色彩與該圖像的波段不對(duì)應(yīng),這種顯示稱(chēng)假彩色圖像,但所得到的圖像可視性依然很好。
)/溫度場(chǎng)可視化例
采用全息干涉試驗(yàn)測(cè)得的溫度場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化時(shí)可將原始數(shù)據(jù)編成一小數(shù)據(jù)庫(kù)。采用三維插值法,即可獲得任一點(diǎn)的溫度數(shù)據(jù)。溫度場(chǎng)是標(biāo)量場(chǎng),可以直接將不同溫度的點(diǎn)用不同的色彩表示,并編成溫度—顏色表,可視化時(shí)直接調(diào)用。
采用層析方法把三維場(chǎng)切片成二維處理,得到二維溫度場(chǎng),然后進(jìn)行可視化。為了不丟失三維場(chǎng)的信息,應(yīng)保證切片無(wú)限性、切片方向的任意性。可以由不共線的任意三點(diǎn)坐標(biāo)確定一個(gè)平面,即模型乒的某一截面。
通過(guò)改變視角顯示各個(gè)方向上的剖切平面,以保證切片方向的任意性。
實(shí)踐表明,用色調(diào)圖顯示二維溫度場(chǎng),能獲得溫度場(chǎng)可視化的最佳分析效果。其步驟包括:
確定溫度最大值和最小值所對(duì)應(yīng)的顏色。
"根據(jù)所選用的顯示器,將溫度場(chǎng)最大值和最小值間分成 (+個(gè)或 0&+個(gè)值域。
根據(jù)顯示溫度中所使用的基色數(shù)量,計(jì)算出對(duì)應(yīng)于不同值域的顏色值,即進(jìn)行顏色標(biāo)號(hào)。 根據(jù)多邊形掃描轉(zhuǎn)換和區(qū)域填充等算法計(jì)算出位于二維平面網(wǎng)格內(nèi)每個(gè)像素與溫度值對(duì)應(yīng)的顏色值。 %將其中若干個(gè)值域的大小及對(duì)應(yīng)的顏色顯示在圖形的側(cè)邊,以便觀察時(shí)能對(duì)顯示結(jié)果作量化分析比較。
可視化軟件執(zhí)行是從數(shù)據(jù)生成到圖像顯示的交互迭代過(guò)程。包括數(shù)據(jù)存取與操縱、可視化影射、圖形繪制和用戶(hù)界面等。數(shù)據(jù)操縱主要完成數(shù)據(jù)的過(guò)濾、細(xì)化和增強(qiáng)原始數(shù)據(jù),并轉(zhuǎn)換為適合后續(xù)可視化操作的形式,它包括網(wǎng)格化和差值計(jì)算等。可視化影射將數(shù)據(jù)過(guò)
•(0)•
 
濾導(dǎo)出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為抽象的可視化對(duì)象,其屬性包括幾何、時(shí)間和顏色等。繪制則是將抽
象的可視化對(duì)象轉(zhuǎn)換成可顯示的圖像。用戶(hù)根據(jù)顯示的圖像交互控制可視化的各個(gè)階段,
直到獲得最佳顯示結(jié)果。
對(duì)于溫度場(chǎng)激光全息干涉層析的可視化,就是要通過(guò)剖切方法快速觀察不同剖面上的
溫度分布,并采用不同的顏色描繪流場(chǎng)中不同的溫度區(qū)域。其軟件包括:視覺(jué)模型模塊、溫
度數(shù)據(jù)存取模塊、顏色影射模塊、剖切平面與視角設(shè)定模塊、溫度數(shù)據(jù)輸出模塊、剖切截面
場(chǎng)的可視化模塊、截面提取模塊和輔助模塊等。
其中,溫度數(shù)據(jù)存取模塊設(shè)立三維坐標(biāo)(,",),將視覺(jué)模型立方體每條棱長(zhǎng)等距離離
散,形成多個(gè)網(wǎng)格。根據(jù)試驗(yàn)實(shí)測(cè)與計(jì)算數(shù)據(jù)確定各個(gè)離散點(diǎn)的溫度值,存為數(shù)組 [ ]["][ ],并以它作為原始溫度數(shù)據(jù)。可視化繪制時(shí),讀出相應(yīng)的離散點(diǎn)的溫度值,而模型中非邊界的任一點(diǎn)( ,",,)的溫度值 (,",),則根據(jù)網(wǎng)格采用三維插值求出,即可獲得任
一點(diǎn)溫度。
顏色影射模塊能從溫度數(shù)據(jù)組中自動(dòng)查找其最大值 %&和最小值 %’(,并將連續(xù)變化
的溫度影射成階梯跳躍的色調(diào)。
剖切平面與視角設(shè)定模塊在輸入不共線的三點(diǎn)時(shí)即可確定模型上一個(gè)截面,改變視角
即可對(duì)該剖面進(jìn)行各個(gè)方向的顯示;溫度數(shù)據(jù)輸出模塊根據(jù)用戶(hù)輸入的點(diǎn)坐標(biāo)值判別該點(diǎn)
所在網(wǎng)格,并調(diào)用相應(yīng)網(wǎng)格邊緣的溫度值,用三維插值求出溫度并輸出;剖切截面場(chǎng)的可視
化模塊對(duì)任意角度的剖面進(jìn)行溫度可視化,把復(fù)雜的三維問(wèn)題簡(jiǎn)化為一系列的二維問(wèn)題;
截面提取模塊的作用是對(duì)截面場(chǎng)圖進(jìn)行放大并用多種顏色顯示,以便于用戶(hù)觀察和分析。
第二節(jié) )發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷及監(jiān)控技術(shù)
一、診斷與監(jiān)控的定義和作用
航空發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中內(nèi)部構(gòu)件必然受到力的、熱的和摩擦多種物理作用,使其運(yùn)行狀
態(tài)不斷變化。伴隨這些作用和變化必然產(chǎn)生相應(yīng)的振動(dòng)、聲音、溫度以及磨屑等的二次效
應(yīng)。診斷和監(jiān)控技術(shù)即是根據(jù)這些物理參數(shù)判斷和識(shí)別工作狀態(tài)和發(fā)生的故障。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性是指在規(guī)定時(shí)間內(nèi),表征發(fā)動(dòng)機(jī)特性的所有參數(shù)在規(guī)定范圍內(nèi),在
規(guī)定的使用、技術(shù)設(shè)備、維修、存儲(chǔ)和運(yùn)輸條件下,完成規(guī)定功能的能力。表征發(fā)動(dòng)機(jī)可靠
性常采用下列技術(shù)指標(biāo):

平均推力(功率)下降間隔時(shí)間;


平均故障間隔時(shí)間;

•空中停車(chē)率(指每
*+++飛行小時(shí)中所發(fā)生的空中停車(chē)總次數(shù));


提前換發(fā)率(發(fā)動(dòng)機(jī)每 *,,,飛行小時(shí)中由于發(fā)動(dòng)機(jī)故障造成提前更換發(fā)動(dòng)機(jī)的次數(shù))。故障診斷和狀態(tài)監(jiān)控在提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性、確保飛行安全、縮短維修時(shí)間、預(yù)估使


用壽命、研究故障發(fā)展規(guī)律、提高耐久性和降低直接使用成本等方面是重要技術(shù)措施之一。故障診斷和狀態(tài)監(jiān)控的通用定義可表述為: •*.-*•
 
故障診斷指的是故障的檢測(cè)和分析,包括故障信號(hào)的采集、測(cè)定和判斷;確定故障的部位、后果、原因和修復(fù)。狀態(tài)監(jiān)控指的是用一定的手段連續(xù)或定期地定量檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài),掌握故障的發(fā)展過(guò)程和規(guī)律,從而對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)采用必要的措施。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷和監(jiān)控系統(tǒng)是一先進(jìn)綜合性技術(shù),它取決于敏感技術(shù)、測(cè)試技術(shù)、顯示技術(shù)、發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)和熱力學(xué)性能分析以及大量維修經(jīng)驗(yàn)的支持而發(fā)展的。通過(guò)航空發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、生產(chǎn)、安裝和使用,并與維修計(jì)劃綜合一體,達(dá)到有效地監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī),并實(shí)施以可靠性為中心的視情維修與狀態(tài)監(jiān)控維修。
"世紀(jì)初,故障智能診斷的發(fā)展建立在多學(xué)科的發(fā)展、經(jīng)驗(yàn)知識(shí)與基本原理的緊密結(jié)合、診斷系統(tǒng)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合,數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與人工智能技術(shù)的相互滲透。
從基本概念上,監(jiān)控和診斷都是檢測(cè)故障信號(hào),在本質(zhì)上它們是相同的。一般說(shuō)來(lái),故障診斷著眼于時(shí)間點(diǎn)上的故障檢測(cè)和分析,而狀態(tài)監(jiān)控是著眼時(shí)間軸上的故障過(guò)程的反復(fù)檢測(cè)。從廣義上講,監(jiān)控包含機(jī)內(nèi)、外和空中實(shí)時(shí)的及飛行后的飛機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)重要工作參數(shù)監(jiān)測(cè)。隨著測(cè)控技術(shù)和實(shí)時(shí)處理能力的提高,監(jiān)控和診斷技術(shù)之間的區(qū)別已日益變得不明顯。因此,可把狀態(tài)監(jiān)控和故障診斷統(tǒng)歸為發(fā)動(dòng)機(jī)監(jiān)控技術(shù)。 ’由于航空發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,又工作在高溫、高壓、高應(yīng)力及高交變載荷的苛刻條件之下,因此,目前的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、維護(hù)和工藝材料還不能充分保證發(fā)動(dòng)機(jī)使用中對(duì)可靠性、耐久性和維修性的要求,不能確保飛行的安全性和可靠性。例如, %&、’(""和 )*+發(fā)動(dòng)機(jī)均因熱端部件故障造成多臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)提前更換。民航適航性條例規(guī)定了發(fā)動(dòng)機(jī)必須有 ",個(gè)以上的監(jiān)控參數(shù)。實(shí)際上, (-.-、 (-+-和 /0"1等飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī),監(jiān)控參數(shù)已明顯超過(guò) ",個(gè),而且裝備了完整的狀態(tài)監(jiān)控和故障診斷系統(tǒng)。 *"11和 *.1.發(fā)動(dòng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)都非常有效,大大縮短了維護(hù)時(shí)間,提高了飛機(jī)出勤率。 *"11的診斷系統(tǒng)( 2&3)共記錄和監(jiān)測(cè) 04個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)和飛行參數(shù),監(jiān)控超轉(zhuǎn)、超溫、滑油回油壓力異常、發(fā)動(dòng)機(jī)失速、喘振、主燃油泵故障、加力燃燒室故障及熄火等異常情況。 2&3的進(jìn)一步發(fā)展,演變成 *"11 56751發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)( 283)。67 5 1283的有效性為 %%9 0:,在一百萬(wàn)飛行小時(shí)之后, 283的失誤率小于 ":。
 
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