Bang-Bang阀调节的开关型贮供系统压力控制特性

针对某射频离子电推进氙气贮供系统长期在轨、高精度减压的技术难点,提出了一种基于双无摩擦电磁阀Bang-Bang控制的开关型贮供系统方案。建立了开关型贮供系统减压模块的气动-控制-电磁-机械动态数学模型,基于AMESim平台搭建了贮供系统的工作特性仿真模型,对贮供系统减压模块中缓冲罐输出压力随时间的变化情况进行了仿真研究,分析了入口压力、缓冲罐容积和中间腔容积对压力控制特性的影响。计算结果表明:通过控制器特定的分布开关控制方式,使Bang-Bang阀组件在一个减压周期内只向缓冲罐补充极少量气体,保证了缓冲罐输出压力能够持续稳定在设定的压力上下限范围内,实现了氙气工质从550 kPa到60 kPa的长时间、高精度减压要求;入口压力对减压模块调节性能的影响较大,入口压力越大,贮供系统的压力控制精度越低;贮供系统减压模块的仿真结果与试验结果基本一致,验证了仿真模型和仿真结果的正确性。

提升钢丝绳多体动力学仿真及股丝应力分析

钢丝绳作为起重机提升系统的关键部件,在牵引提升过程中将承受拉伸、弯曲、振动和冲击等多种载荷作用,因此研究复杂载荷下钢丝绳动力学特性,掌握钢丝绳的应力应变状态对提前管理起重机吊装作业风险有重要作用。以桥式起重机为工程背景,首先建立基于ADAMS/Cable的钢丝绳提升系统的动力学模型,计算获得了钢丝绳在提升过程中的动态应力谱。其次通过建立钢丝绳的几何模型和有限元模型,分析起重机在提升过程中钢丝绳的拉伸应力和钢丝位移分布及其钢丝绳与滑轮及钢丝绳内部各丝的接触应力。结果表明,钢丝绳启动瞬间,瞬时加速度使钢丝绳承受最大拉应力比稳定提升阶段增大37%,导致钢丝绳横截面应力幅值升高,钢丝绳在提升过程伴随不稳定的振动载荷。分析发现钢丝绳外股最外层钢丝横截面承受应力最大,其局部最大拉伸应力幅值比稳定提升阶段提高了56%。钢丝绳与滑轮接触产生的接触应力对钢丝绳外部及内部股丝产生接触磨损,促进钢丝绳发生磨损疲劳断裂。

7075铝合金连接孔复合强化数值模拟及疲劳试验研究

以延长7075铝合金连接件疲劳寿命为目的,使用ABAQUS有限元软件模拟分析冷挤压孔强化对孔周应力分布的影响。结合超声喷丸弹丸动力学分析结果,建立超声喷丸有限元模型,数值模拟了冷挤压强化孔挤入端表面超声喷丸强化过程,分析了孔挤压强化与表面超声喷丸复合强化对7075铝合金连接孔周应力的影响,并通过超高周疲劳试验验证。结果表明:复合强化可以改善连接孔周的应力分布情况,抑制孔角裂纹的萌生和疲劳裂纹的扩展,因而能显著提高连接孔的疲劳寿命。

喷丸技术在航空制造中的发展和应用

喷丸技术被广泛应用于航空、航天等高精尖领域。从喷丸强化技术和喷丸成形技术两方面介绍了国内外喷丸技术在航空制造中的发展和应用,并展望了喷丸技术未来的发展方向。