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学院工程和计算机

研究项目

学生们在CPM参与众多项目。下面是当前和过去的项目的列表。点击一个项目标题扩大选择和阅读更多。

项目的焦点:虚拟预测分析

预见性维护中心和克莱姆森大学合作,弗劳恩霍夫研究所和南卡罗来纳商务部产生一个虚拟现实(VR)示范演示故障发展的影响及其对维护调度的影响。在虚拟现实环境中用户能够查看和操作数字双阿帕奇直升机尾桨传动系的。模拟运行在中间齿轮箱的寿命和为用户提供一个视觉指示显示磨损模式经历的应力诱导的单个齿轮的牙齿。类似于物理齿轮,这些压力模式越来越多穿点故障齿轮的牙齿。

这个工具是一个垫脚石为制造业提供了一个方法来减轻和检测故障产生零缺点的产品。虚拟现实环境中包含数字双胞胎可以提供工厂经理,工程师,和维护者不仅可视化故障恶化,而且可视化模拟及其结果。实际上,这减少了时间、风险和成本的执行或查看这样的模拟物理组件。


当前的项目

这个项目的预期结果是提出一个通用的模型来估计产生的投资回报率(ROI)状态维修(CBM)实践。通过使用这个模型的可能来源成本在pre和post-CBM识别阶段,估计表示为一个比率,ROI。发展一个成功的指标来衡量经济效益的CBM实践是重要的,因为它涉及估算成本避免的形式定量和定性指标,结合在一起,最后代表他们的形式单一指标。

陆军航空被认为是这个项目的案例研究。第一步是确定成本的来源在pre和post-CBM阶段。前和post-CBM成本由两个来源:一个是直接元素,另一个是时间元素。单位级物流系统航空(ULLS-A)是在这个项目中使用的主要数据来源。金额而表达的成本要素是时间元素最初估计在小时然后转化成金额乘以每小时工资率。下一步是计算成本和被认为是收益的差异。在煤层气投资实践被认为是成本。最后一步是计算ROI。

这个项目涉及观察使用数据挖掘技术对煤层气飞机维修的数据中提取有用的关系在构建智能预测系统。来自不同来源的数据将被收集,如ULLS-A(航空航海日志),嗡嗡(飞机传感器数据)和测试站的数据。使用统计软件,预测模型将由这些定性和定量的数据融合的数据源。潜在的好处包括:

  • 剩余使用寿命预测的工具在飞机和舰队级别;根据实际情况动态预测
  • 预测工具组件失败;可能延长检修间隔时间
  • 因果因素剩余使用寿命和组件失败;相关维护操作的因果因素
  • 主动计划未来的维修时间表和行动

期望的结果的这个项目是设计一个工具箱,可以使用每个人参与飞机的管理包括:飞行员、维护者,船员主管,工程师,业务分析人员,和领导。这个工具包将包括:

  • 预测模型可以诊断的当前健康状况总体的各个组件和系统
  • 剩余使用寿命(原则)算法基于预测模型的建立与不同的数据集
  • 指示板便于查看的数据和结果

资格这个系统是正常操作,南卡罗莱纳大学的创建了一个演示使用ah - 64中间齿轮箱。bob官方体育登陆这个演示将帮助为所有用户创建一个教育工具显示维护项目将如何推进煤层气影响地区更好的飞机的维护程序。

纳米粒子添加剂可以增加导热系数,减少摩擦,并稳定粘度与油脂混合。CBM中心正在测试一种纳米添加剂由NanoPro MT在uh - 60黑鹰辅助动力单元(APU)和几个Apache变速箱。

这个项目的主要目的是确定是否有任何燃料效率好处当使用纳米油涡轮发动机。其他测试报告了在活塞式发动机的燃油效率提高10%。这种燃料储蓄转化为数百万美元如果舰队实现宽在APU和主要的涡轮发动机。

在中间齿轮箱磨损测试执行Apache尾桨传动系。nano石油预计将显示在每个穿振动水平较低状态相比,传统的石油。如果可以减少振动水平,那么穿也会减少。如果NanoPro油可以降低磨损,组件的使用寿命会增加。这将导致增加安全以及额外的节省成本。


过去的项目

本项目研究实现的好处主要转子叶片楔形啊- 64 d飞机。楔形放置在飞机的叶片减少振动,就像一个风扇叶片平衡工具纠正在吊扇摆动。分析预测材料和运营成本,将避免使用楔形代替弯曲修剪的标签(目前的平衡方法)。增值的好处包括:

  • 更快,更容易,更准确,而不是弯曲修剪制表符
  • 减少维修时间和所需数量的转子平滑的事件
  • 消除配平片冲刷断层,导致减少刀片的需求
  • 降低振动水平在总体上飞机
  • 三四个影响煤层气目标:士兵和维护负担降低,运营支持成本降低,和飞机可用性增加
  • 10年投资回报9.8:1和23:1之间目前的飞行速度和一系列投影和平时期的飞行小时

投资回报率也可以决定实施其他飞机的楔形。

这个项目涉及到尾桨变速箱播种下的组件测试错误条件。尾桨变速箱的故障检查下泄漏油通过其输入和输出海豹。一个实验旨在创建一个最糟糕的情况在三个不同的高品质的生活变速箱输出密封泄漏,这是运行500小时播种故障状态。测试的目标是证明飞机与泄漏输出海豹可以继续操作,直到一个预定阶段维护。虽然以前认为是不可能的,在研究过程中很明显,油脂从主齿轮间自由移动到静态桅杆。结果,输出密封泄漏造成齿轮啮合表面润滑剂饥饿,最终导致灾难性的失败的输入齿轮的牙齿。三个变速箱测试幸存490、487和573小时后故障播种,和大量的振动和热观测记录当变速箱接近失败。附加价值包括:

  • 改变提供维护实践机舱
  • 新的输出密封删除工具是由南加州大学,目前设计中使用的字段
  • 改进飞机适航性
  • 降低部分成本、必要的停机时间和劳动力的需求

这个项目是为了测试霍尼韦尔的顾问传感器及其潜在的诊断和预后功能。这是通过使用ah - 64尾桨传动系组件。顾问是一种非接触式传感器,使用24 ghz多普勒雷达射频能量传输到目标组件和射频能量从目标反射回来的表面和边缘。传感器测量输入和输出信号之间的相变引起的目标位移。顾问传感器有一个宽视场给它监视多个组件的能力。福利包括:

  • 新的煤层气利用非接触式传感器
  • 平台无关的
  • 减少所需数量的传感器,因此整体的重量

这个项目涉及到确定油脂服务水平之间的相关性存在和中间齿轮箱的振动大小(游戏)。在直升机组件检测生理变化,条件指标(CI)计算使用不同的算法。然而,有限制的程度CIs可以检测问题,因为每种算法都是针对一个特定的错误。目前,没有词可以直接检测油脂损失延误所以服务水平必须检查每25飞行小时的维护者。潜在的结果可能包括:

  • 确认当前的维修实践(没有关系);因此严格的油脂水平监测系统不太对直升机的健康至关重要
  • 潜在的故障描述增加精度(如果存在相关性);脂水平的变化将影响CIs

这个项目的目的是评估一个新的尾巴啊- 64 d的转子转速表设计现代化的信号处理单元(MSPU)。旧的尾部旋翼转速表设计MSPU需要0.022和0.024英寸之间的差距。这个非常小的差距是麻烦的领域保持长时间。同时,当前测速传感器表现出可靠性问题刚刚安装后,它可能与差距的容忍度较低的要求。新的尾部旋翼转速表设计将允许一个更大的缺口,因此提高其易用性和可靠性。不同的转速表设计测试速度两个配置测试站,FPG101 FPG70。增值的结果包括:

  • 当前转速表设计可以用0.043英寸的差距(当前限制)几乎翻了一番
  • 新的转速计断续器允许调查差距为0.25英寸,最大允许的公差进行测试

这个项目与NEI合作旨在提高中间齿轮箱的性能。这是通过调查和测试不同纳米添加剂在移动航空齿轮润滑油(榴弹炮)作为一个潜在的改善润滑剂概念验证研究。卷中的润滑剂泄漏变速箱仍是一个关键问题和常见故障。纳米流体已被证明是有效的为更好的冷却传热目的和扩展组件的生活通过增加热流体的流变特性。这是通过加入纳米粒子添加剂来提高热导率与维持一个最低尽可能对粘度的影响。热,从齿轮箱振动状态指示器(CI)特征测量使用流变仪和粘度计可以在南加州大学的化学工程设施。结果显示的好处包括:

  • 齿轮箱的温度包含nanofluid经营20°F冷却器比其同行的榴弹炮没有纳米颗粒
  • 纳米添加剂与变速箱的榴弹炮可以用作润滑剂来提高性能(如降低操作温度)在其他飞机
  • 的一些振动和CI响应nanofluid从基地的榴弹炮在大小比没有纳米颗粒

这导致了一个潜在的未来与GasTOPS合作和南卡罗来纳陆军国民警卫队碎片分析润滑油。

这个项目涉及润滑脂的流变特性的变化用于尾桨和中间齿轮箱的阿帕奇ah - 64直升机时同时受到机械和热加载它的工作温度范围内。这是观察到有显著减少表观粘度随剪切速率范围测试。而表观粘度的降低可能导致润滑不足之间的接触区域牙齿从而加速牙齿磨损。验证如果属性是由于温度的变化,研究了在油脂样品加热对流烤箱以195°F。结果表明,不仅仅是由于温度的影响。然而同时机械和热负荷应用时,有一个戏剧性的变化在润滑脂的流变特性。是观察到的油脂会达到一个稳定或亚稳状态,此后它似乎并没有太多的表观粘度的变化与操作条件或时间。这个稳定的油脂或亚稳状态明显不同于圣母润滑脂的流变特性。增值的好处包括:

  • 增加知识用于变速箱的润滑脂的流变特性对润滑、温度和性能
  • 在现有煤层气基础设施一体化的石油分析;努力增加实时健康监测系统的总体效率为湿组件

这个项目涉及使用高阶谱分析诊断和振动信号的特征。传统的线性振动信号的频谱分析技术,基于汽车和互功率谱,是常见的旋转组件的诊断工具。然而,有限的线性光谱分析技术性能在诊断各种光谱组件相互作用由于非线性或参数的过程。在这种情况下,非线性谱分析技术(累积量分析,也称为Polyspectral分析)建议准确、完全描述振动信号。累积量高阶相关函数的频域表示,调查非线性信号组件之间的依赖关系。增值的好处居屋计划包括:

  • 更健壮的和准确的诊断模型组件的飞机
  • 收益率的额外信息,可以用来获得更多的知识比经典谱分析,得到更准确的诊断
  • 提供更多的信息来描述特定的频率出现的根源在经典谱分析的振动频谱通常是不够的

这些高阶谱技术可以用在任何飞机的传感器数据(旋转组件)来产生额外的诊断信息相比,传统的条件指标。

这个项目是一个通用的一部分努力应用自然语言处理(NLP)技术来提高可靠性和降低成本的v - 22飞机。这个程序有三个主要目标。首先,研究和开发调整维护操作的方法,根据报道的自由文本字段条目在飞机的技术手册。第二,修剪多余的条目的笨拙的技术手册,在语义上类似的条目,但是语法不同的需要被认可。第三,研究目前本体技术是否适合建立一个知识库维护“寻欢”。增值的结果包括:

  • 创建一个新的文本预处理程序特定的维护记录,改善的性能基线NLP词性标注和实体提取方法
  • 程序识别类似的文本条目在大量文本数据存储和按其分化程度进行分类
  • 本体技术的调查使用的机械维护环境

开发专门为维护记录的方法和算法可以应用到其他飞机文本数据(即日志)中提取有用的信息,发现模式。


传统的挑战。创建例外。没有限制。

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