【我国航空涡扇发动机寿命低的原因】

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机械寿命设计简介

声明

机械寿命设计是一个100%的高可靠和高寿命的实用设计方法。其设计产品的可靠性和寿命比普通的设计要搞2-10倍。原因在于寿命设计的基本原则是以机械寿命和可靠性为中心设计原则,牺牲了一部分制造过程中的生产成本。因此,该设计的产品的制造过程要求的是严格、可靠、实用、准确。

弱点

制造成本要高于我们普通的设计。如汽车发动机100万小时设计,需要配置一种套满足100万小时的结构设计、材料方案、工艺方案、保证措施、特殊加工方案、使用环境方案等等。

人才素质

寿命设计人员必须是实践中来到实践中去的全方位的专业可靠人才。该设计需要设计人员不仅仅要懂得机械设计,同时还需要具备和了解加工保障措施、工艺保障措施、材料保障措施、使用保障措施、材料供给措施、外协加工保障措施等等全方位和多技能人才。

设计典型

如美国的发动机轴类产品采用的是寿命设计原理,机械寿命设计的要求是轴材料的工艺处理100%的保障寿命性能设计参数,表面的耐磨损参数和疲劳寿命指标100%地服从于设计的寿命指标,其制造成本的确要高,但寿命比我们要高5-10倍。原因在于这一设计是100%的可靠性设计和制造保障,但制造成本确实要高于我们的。

中国亚安全和低寿命设计

目前我国采用的机械设计是一种亚安全和低寿命设计方案。距离寿命设计的理念还差很大的距离。其机械构件的疲劳寿命、磨损指标等等处于不可控的低寿命状态。因此,机械寿命很低,比机械寿命设计要低2-10倍。优点是制造成本很低。


机械寿命设计的基本步骤

1、确立寿命设计目标参数:如《涡扇发动机》保障翻修时间3000小时

2、分解寿命设计参数,使得每一个机械部件的寿命要高于3000小时2-3倍,来设计关键部件;

3、确立关键部件的..........................

4、设计和计算关键部件材料、加工保障等等

所有的参数是实践中来,到实践中去的真实数据。不是以理论设计数据为基准。


我国涡扇发动机叶片寿命低关键的问题在于我们没有很好的可靠机械寿命设计理论和理念。机械寿命设计是机械设计师的一个基本技能,我国的机械工程师可以说基本上没有这方面的技能和培训,通过涡扇发动机叶片使用寿命的实际使用效果,我可以负责任地说,包括我们国家一些高级机械技术人才也没有这方面的基础知识技能和培训。就拿涡扇发动机的叶片来说,这是我国非常高级的研究领域,很多超级机械设计人才只知道仿照别人的外形,可根本不知道根据我们现有的寿命设计指标,来设计叶片的结构、处理工艺、原材料等等。


我可以负责任地告诉大家,单单通过涡扇发动机叶片的寿命来看,我们国家的一些高级机械设计师,包括大专院校的研究人员,根本就不懂得机械寿命设计的基本规范。对于仿造、仿形、偷窃等设计手段来做我们的发动机,我们做的确实很好,在世界上确实属于高手中的高手。


寿命设计的一个基本要素是:《按寿命如3000小时设计发动机的叶片、按寿命如5000小时设计发动机的叶片、按寿命如20000小时设计发动机的叶片,其形状、材料、处理工艺、性能指标等等所有的设计都不是一样的,也就是说,根据寿命设计确定结构、材料(包括各类金属元素的含量)、加工工艺过程》、加工处理规范等等,并不是所有的发动机都是统一的叶片形状。换句话说,寿命决定了发动机叶片的结构、材料和处理工艺。总体机械设计师必须要懂得这一点,并不是仿了型、画了图然后把其他的问题一概就交给了别的设计师。因此,《涡扇发动机叶片寿命低责任在涡扇发动机机械部分的总体设计师身上》,这个发动机总机械设计师并不懂得机械寿命的基础设计。


通过网上材料分析来看,我们国家现在对发动机叶片的很多论文和分析的做法跟一个小学生做作业差不多,寿命设计的基础知识很差,做作业总是需要对答案看看是不是一样的,如果一样答案就说自己对了;如果答案不对就说明自己的作业做错了。至于运算过程和处理方法,我们的总机械设计师并不很清楚。所以,当我们的研究人员试验的结果达不到要求时,我们的总设计师就会说自己的设计没错,是我们的材料精度达不到等等,推脱的一干二净。总之,机械总设计人员是没问题的,错的都是我们的工艺设计师、材料的加工和制造的问题。


说句实话,大家现在都不难看出,怪不得我们的机械研究人员和机械设计师在美国人的眼里还是个《中国小朋友》,这是因为我们的这些做法都是小学生抄作业、对答案的荒谬做法。我作为一名机械工程师,为我们的做法感到耻辱和惭愧。

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