Research on two-dimensional fluid vibration axial transmission path model of axial piston pump

High speed and high pressure can enhance the vibration of axial piston pump. A fluid vibration transmission law of axial piston pump is studied in this paper. According to harmonic response analysis results, a transmission path analysis is used to establish a two-dimensional fluid vibration transmission path model in the vertical plane, which has characteristics of multi excitation sources, multi-path and multi-receptors. Model parameters are obtained by experimental and numerical analysis. Matlab is used to solve the model, and acceleration vibration response of three shells is got. To reduce the effect of mechanical vibration, the surface acceleration of pump is tested under low speed condition. Results show that the model can accurately reveal transmission law of fluid vibration and the accuracy is more than 90%. The research lays a foundation for exploring vibration transmission law and vibration control.

航空柱塞泵缸体疲劳分析及寿命预测方法

缸体是航空柱塞泵核心部件之一,其直接影响航空柱塞泵的功能。针对目前缸体寿命研究的实验周期长、缺乏理论分析方法的不足,提出了基于有限元分析和线性累积损伤理论的缸体疲劳分析和寿命预测方法。首先,基于理论力学和材料力学建立缸体的力学模型,在MATLAB平台上进行仿真分析,计算缸体受力;其次,建立缸体的有限元模型,在ANSYS平台上计算缸体的应力和应变;然后,将缸体应力、应变等结果导入nCode中,基于线性累积损伤理论,探究缸体的薄弱部位及影响缸体疲劳寿命的因素;最后,进行实验验证。结果表明,靠近配流盘一侧的柱塞腔外壁较为薄弱,容易出现疲劳破坏,与仿真结果基本吻合,验证了所提的缸体疲劳分析和寿命预测方法的正确性,为结构紧凑型柱塞泵缸体的设计提供参考。

冲压空气涡轮展开过程联合仿真研究

冲压空气涡轮系统属于飞机应急能源,收放作动装置是冲压空气涡轮系统的重要组成部分。根据收放装置的工作原理,运用LMS Virtual.lab Motion构造刚柔耦合的多体动力学模型,运用AMESim构造作动筒液压模型。将两种模型关联从而实现联合仿真,分析收放装置动态展开过程的关键部件应变,在风洞中对其进行展开试验,并使用应变片测量了关键部位的应变水平。通过计算结果与试验数据对比可以发现,该模型的计算误差在6%以内。

冲压空气涡轮系统结构协同优化

针对冲压空气涡轮系统,首先分析了结构在贮存场景和工作场景下的载荷工况,然后对各工况下的约束进行数学建模。基于敏感性分析方法发现,冲压空气涡轮结构方案设计中的关键设计变量包括支撑臂、收放作动器、舱门连杆的内外径以及它们之间的连接点位置。之后,建立了冲压空气涡轮系统结构的动态松弛协同优化模型。该优化模型中,首先针对贮存场景和工作场景分别进行考虑多工况约束的结构优化,然后在系统级借助动态松弛因子进行优化变量的协调。最终,本文在Isight多学科设计优化软件中实现相关仿真分析、工具集成和优化求解。基于动态松弛的协同优化方法,本文将冲压空气涡轮的结构重量优化至初始重量的87%,优化效果显著。

冲压空气涡轮舱门联动机构动力学仿真及优化

分析了冲压空气涡轮系统(RAT)的舱门联动机构的结构及工作原理,并在运动学仿真平台ADAMS环境下建立舱门联动机构的多体动力学仿真模型。通过对影响舱门联动机构性能的各关键因素进行参数化处理,运用试验研究方法,仿真分析了各设计变量对目标值的影响。通过Design exploration工具,对舱门联动机构主要铰接点位置进行了优化,优化后收放作动筒的受力情况得到了有效改善,达到了优化目的。

飞机冲压空气涡轮系统的动态特性分析

冲压空气涡轮是飞机能源失效时使用的关键应急系统。首先依据冲击空气涡轮(RAT)工作原理确定其物理架构;然后对涡轮部件、能源转换装置、展开装置和展开随动机构等4个主要部件进行力学分析,建立各部件的力学方程组。依据该力学方程组,建立涉及力学、液压、刚体动力学的多学科冲压空气涡轮系统模型。使用该模型仿真了某真实系统在不同工况和设计参数下的动态特性,研究了关键设计参数对系统性能的影响,为冲压空气涡轮系统正向设计提供依据。最终,某型冲压空气涡轮系统风洞试验数据验证了所提系统模型的准确性。