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航空与航天设备 |
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LMS噪声数据处理系统在Rolls-Royce公司的应用 |
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作者： |
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更快的分析，更安静的发动机
航空发动机对每一架飞机的安全性能、飞机性能、制造成本和是否符合环境要求来说，都是极其重要的。当今，发动机设计者都期望进一步改进发动机的性能，在任何时候都保持低噪声水平。为了在有限的时间内完成这些有时相互冲突的挑战，更多的自动化处理工具将有助于进一步提高航空发动机开发活动的效率。为控制并降低发动机噪声，Rolls-Royce公司使用LMS数据分析解决方案，有效地分析发动机开发和认证试验中需要的声学数据。采用LMS CADA-X TMON系统后，不但处理巨量数据流的时间是以前的几分之一，同时还能够得到不同分析结果，包括1/3倍频程、波形预测和发动机阶次分析。灵活的分析系统让Rolls-Royce公司可以从不同数采系统中获得数据，定义用户化的数据处理技术，进行交互式或完全自动化的分析流程。
经济和环境的挑战
航空发动机除了提供飞行必需的动力以外，还必须满足飞机的主要性能特点，如最大的速度，运载能力和燃油消耗。除了联邦航空委员会（FAA）和欧洲航空安全管理局（EASA）等行业管理机构以外，政府部门还制订了严格的外部噪声规范，要求航空发动机生产商开发符合噪声标准的发动机，如飞机起飞和降落时的噪声标准是严格规定的。为了使新的发动机设计满足外部噪声的规定，需在整个发动机开发过程中进行大量的试验。
降低现有航空发动机的噪声辐射是一项复杂的工程，因为这些发动机通常由多个子系统组成，而这些子系统与多个轴连接，并以不同的速度旋转。大型风扇吸入的大部分空气会通过发动机的旁通气管，余下的一部分空气进入发动机的核心部分，包括压缩机、燃烧室和涡流室，每一过程都会对发动机的整体噪声产生显著的影响。另一个噪声源是发动机喷气时产生的噪声，这是由于喷出的气体与周围的气体接触产生涡流造成的。
等比零部件和发动机试验。Rolls-Royce使用自主研制的发动机和发动机零部件噪声预测模型，进行灵活深入的评估。在新发动机的开发过程中，Rolls-Royce工程师广泛地将这些模型运用到发动机噪声性能的优化。为逐步减小发动机开发项目的风险，Rolls-Royce进行了广泛的试验测试，系统地使用试验结果标定其预测模型。通过对按比例缩小的发动机零部件实物模型进行台架试验，Rolls-Royce工程师能够有效确定并研究不同发动机零部件的噪声贡献量。例如研究喷气式发动机的排气系统时，Rolls-Royce工程师在专门的消声室内对不同形状喷气嘴产生的效果进行评价，以达到最佳设计。
为达到发动机声学试验最大的灵活性，Rolls-Royce通过数字磁带机记录系统收集了来自不同试验场的数据，并将其送到英国Derby的中央信息分析中心。在Rolls-Royce公司的数据分析网络体系包括5个LMS CADA-X TMON处理软件，以及扩充的LMS Test.Lab Desktop和LMS Tec.Manager。当数据流读取器从记录的磁带机中读入所需时域数据时，数据分析就开始了。Rolls-Royce用LMS网络化的数据分析系统，精确有效地对巨量数据进行一系列不同的分析。这些分析中的大部分分析是通过将时域数据转化为频域数据，应用专门的数据处理软件，减少了数据处理量，使之易于操作。另外还有一点非常重要，数据处理的速度明显超出了原有系统。
空中客车A380超强型飞机的主流发动机型号是Trent 900，它已经通过了认证程序，
将于2006年投入使用。
噪声工程研究的高效环境
LMS数据分析系统是性能良好、标准的第三方解决方案，易于集成到Rolls-Royce开发流程中。LMS数据分析解决方案通过将分析任务分配到不同的处理软件，极大加快数据分析的速度。LMS CADA-X TMON软件可以让Rolls-Royce公司自动进行分析，或遵循某些交互式流程以满足特定分析的需要。另外，可编程界面能够从不同数采系统读入数据，并设定用户化的数据处理技术。(end)
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| 文章内容仅供参考
(投稿)
(5/24/2010) |
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| LMS仿真与试验解决方案联系方式：
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| 网址： |
http://www.siemens.com.cn/plm/lms
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电话：86--4000920665 |
| 地址： |
中国·北京·北京市朝阳区望京中环南路7号西门子大厦9层 邮编100101 |
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