结合STPA和DEMATEL-ISM的民机起落架收放系统风险研究

为从系统整体角度完成对起落架收放系统的风险辨识和影响分析,将系统理论过程分析(Systematic Theory Process Analysis,STPA)与决策实验室分析-解释结构模型(Decision Making Trial and Evaluation Laboratory Interpretive Structural Modeling,DEMATEL-ISM)相结合来开展分析。首先,定义事故和系统级危险,以民机进近阶段放下起落架为例,运用STPA完成对风险因素的系统化辨识;其次,基于最大平均熵减(Maximum Mean De-entropy,MMDE)算法帮助DEMATEL-ISM模型确定阈值,完成对风险因素影响的重要性分析并识别可能引发系统级危险的风险传递路径,据此挖掘关键致因场景,以给出风险预防建议。结果显示:线路性能退化或失效、位置作动控制组件(Position Action Control Unit,PACU)核心处理器故障为关键原因因素,收放作动筒作动异常、机组成员操作不当、起落架指示灯显示异常、起落架液压选择阀作动异常、PACU信息接收有误为关键结果因素,这些因素均涉及多条可能引发系统级危险的风险传递路径,应予以重点控制。

无人机电静液起落架收放及刹车系统仿真研究

无人机起落架收放及刹车系统在无人机的起飞、降落和刹车的过程中发挥着至关重要的作用,随着无人机飞行条件和要求的日益严苛,传统的液压系统已经无法满足需要。根据电静液作动器的工作原理,设计一款无人机起落架收放和刹车功能一体化的电静液系统,将改进的PID控制方式运用到起落架收放的控制中,并且设计两种模糊PID控制方式运用于防滑刹车功能中,在此基础上进行基于AMESim和MATLAB/Simulink的联合仿真用于验证系统性能,并对仿真结果进行对比分析。结果表明:模糊PID控制方式控制效果良好,能够有效地改善无人机起落架收放和刹车过程的稳定性,使得起落架收放更安全,刹车效率更高。

基于DBN的起落架收放液压系统可靠性评估

起落架收放液压系统是直升机的重要组成部分,其可靠运行对保障直升机安全十分重要。本文以故障树模型为基础,建立起落架收放液压系统的动态贝叶斯网络模型,利用动态贝叶斯网络的正向推理功能评估起落架收放液压系统可靠度以及可用性的动态变化特性,利用动态贝叶斯网络的逆向推理功能评估系统中各个部件发生故障的可能性,制定针对性的维护策略,提升系统的可靠性。

水下机器人收放系统执行机构构型综合研究

针对现有水下机器人收放系统存在结构形式单一、转运范围受限的问题,借助图论相关理论,进行收放系统执行机构构型综合研究,最终建立了14种收放系统执行机构构型图库。首先,基于胚图插点法进行平面九杆单铰机构类型综合,得到40种单色拓扑图谱;其次,基于40种单色拓扑图谱提出一种平面九杆仅含单个复铰机构类型综合方法,通过单色拓扑图谱转化及其特定标记并按一定规则生成复铰机构特征数组,进而基于特征数组实现机构同构判断及其消极子链识别,得到83种双色拓扑图谱;然后,基于平面九杆单、双色拓扑图谱,结合收放系统工作特点,提出6条收放系统执行机构构型筛选条件,筛选得到71种可行构型;最后,基于71种可行构型,综合考虑机构控制、造价、美观问题,提出3条构型优选准则,最终得到14种最佳构型,并选取1种最佳构型进行了运动仿真分析。结果表明,新型收放系统执行机构满足工况要求,末端集成吊具能够实现远近位移及精确定位,机构构型设计的合理性得到验证。

飞机舱门收放系统CPSO-BP神经网络故障仿真与诊断

针对民机舱门收放系统故障模拟代价大、故障数据少、故障诊断精度低的问题,提出基于CPSO-BP神经网络的飞机舱门收放系统故障诊断方法。根据民机舱门系统工作特性和高发故障的情况,确定流量控制阀磨损、液压马达泄漏、液压油污染和节流阀阻塞4种典型故障模式;建立飞机舱门AMESim收放系统仿真模型,通过典型故障的仿真分析获得120组故障数据,构建包含29520个样本的故障数据集;采用BP神经网络进行故障诊断,其平均诊断正确率仅为85.36%。采用混沌粒子群算法(CPSO)优化BP神经网络的初始权重和阈值,故障诊断正确率达到93%,提高了飞机舱门收放系统的故障诊断正确率。

滑跑无人机前起落架收放系统仿真及安全特性分析

为了给装备试验考核提供技术参考,研究前起落架收放系统在飞机起降过程中的动态特性,以某型飞机前起落架收放系统为研究对象,建立起落架虚拟样机三维仿真模型;通过多体动力学和有限元仿真分析方法,研究收放系统在气动载荷、重力以及作动筒载荷耦合作用下的可靠性和安全性。结果表明:起落架收放系统的各个铰接点受力合理,其强度、刚度、模态频率以及稳定性满足相关指标。通过对起落架的仿真分析,为后续武器装备的考核提供切入点和重点关注点,也为起落架收放系统性能评估及参数鉴定和优化提供技术参考。

综采工作面液压支架护帮板收放监测系统研究

为解决综采工作面液压支架护帮板收放不到位所引起的碰撞、支撑欠缺等问题,实现对液压支架护帮板收放的有效监测,设计了一套基于PLC控制的液压支架护帮板收放监测系统,通过对护帮板结构及工作过程的分析,制定了收放安全距离监测方案,并采用RS485总线及Modbus对系统通信网络进行架构,进一步提高监测系统智能化水平。

一种水面无人艇拖线阵自主收放系统设计

任务载荷的自主收放是无人船搭载任务载荷完成海洋探测任务的关键,本文设计一种无人船拖线阵自主收放系统,从总体设计、机械结构、液压驱动、自主控制等方面做全面阐述。海上试验证明,该收放系统能够在无人船海上机动时,安全可靠地实现大缆长变直径拖线阵的自主收放、存储、拖曳等功能,在无人干预下可自主实现拖线阵的可靠释放和回收,为我国无人船开展声学探测任务奠定了技术基础。

声呐收放装置的机电设备检测评价系统

声呐收放装置是声呐系统的关键部件,其工作状态对整个系统的运行稳定性和安全性有着重要影响,但是收放装置本身不具备完善的检测评价功能。亟须解决收放装置状态检测、收放装置系统性能评价和系统故障预测等问题。提出了一种基于专家判断法与相关性分析法的指标体系方法的机电检测评价系统。该系统通过传感器、信息注入等方式获取装备中被检测对象的信息,经过信号的处理及分析,得到被测对象的检测结果,将检测结果发送至可视化系统内,显示装备健康状态及预判潜在问题,以确保设备的安全性和可靠性。研究内容及成果包括:(1)研究了频谱分析法、特征提取法、统计分析法在设备检测评价分析中的具体应用,针对不同传感信号选取相应的分析方法;(2)检测评价系统具体实现涉及的功能模块及主要作用的研究,提出了信号转接注入、多功能信息追踪等特色功能;(3)检测指标的权重设计,着重对专家判断法和相关性分析法进行介绍及研究。初步构建了一个集多种数据分析方法并且考虑指标选取和指标权重设计的机电设备检测系统,对于类似机电设备检测系统的设计具有一定的参考意义。

某极地科考船科考收放系统设计

本文通过剖析某极地科考船配置的科考绞车、门架、月池系统等收放设备,以及科考设备转运系统等辅助系统的选型、布置设计及布缆设计方案等,介绍了该船科考收放系统的设计。本船科考收放系统的设计,实现了国内首创的全海深全海域特别是极地水域载人和无人深潜作业、极区海底打捞救援等科考作业,同时具有极佳的兼容性,可服务于今后开发的深海科考设备,为后续类似船型设计提供参考。

飞机起落架收放液压系统设计、分析与实验验证

为了通过地面实验验证飞机起落架收放系统性能,研制了可精确模拟气动载荷的起落架收放实验系统。根据收放液压系统各模块特点,基于LMS Imagine Lab.AMESim软件建立了液压收放系统的仿真模型,模拟起落架液压收放系统的收放过程,对系统进行动态仿真分析,预估实验系统性能。通过实验数据与仿真数据的对比分析,检验实验系统的正确性。结果表明:系统能够满足起落架收放实验基本功能要求,仿真结果与实验结果较为接近。

大型飞机起落架收放控制系统仿真

起落架收放控制系统设计需考虑多种约束条件和影响因素,系统仿真平台的使用是辅助系统设计的重要手段.基于流体系统仿真软件Flowmaster,建立了大型飞机起落架收放控制系统液压附件仿真模型,在此基础上构建了完整收放控制系统仿真模型.基于建立的系统仿真模型,进行了正常飞行状态下起落架收上过程仿真分析,仿真结果给出了液压作动器尺寸设计对收放过程中系统入口压力需求、系统液压流量及起落架收放时间的影响.该仿真方法可用于起落架收放控制系统初步设计及多种飞行状态下设计方案的校核.

多因素影响下的起落架收放系统性能分析

起落架收放系统是集机、电、液的混合复杂系统,影响收放性能的因素也呈多样性.针对目前大多研究并未较好地将收放各部分系统综合考虑的研究现状,提出了一套结合理论分析、多学科仿真技术及试验验证的分析方法,为起落架收放系统提供了较准确的分析手段.首先采用功率键合图法详细地推导了起落架收放系统动力学方程;在理论模型的基础上,建立了结合起落架动力学和液压系统的多学科协同仿真模型,并用试验结果对虚拟样机模型进行验证;最后详细讨论了混合系统中各关键参数对起落架收放性能的影响.研究结果表明,联合仿真模型的压力曲线与试验实测数据吻合良好,同时侧风、摩擦阻力、阻尼孔、液弹、油液泄漏等关键参数对收放性能都有不同程度的影响,分析结果可用于指导起落架收放参数设计、收放故障分析及可靠性研究.

尾滑道式船载小艇收放系统的研发及应用

尾滑道式小艇收放是国内的一种新型船载小艇收放技术,与传统小艇收放方式相比,具有收放艇快速、安全、可在较高海情下操作等明显优势.文章介绍了国内首创的尾滑道式船载小艇收放系统的设计、试验、使用特点和广泛应用前景.

不同收放速度对海上钻机收放系统影响分析

以深海钻机收放系统为研究对象,通过建立计入海水阻力的收放系统动力学模型,研究了不同收放速度对收放系统特性的影响。研究结果表明:受海水阻力的影响,钻机在入水前后,摆动角度和脐带缆张力均存在较大差异,海水阻力对两者具有显著的抑制效果。同时,随着下放速度的增大,钻机的摆动幅值和脐带缆张力的变化幅值将不断减小;随着回收速度的增大,钻机的摆动幅值将不断减小,脐带缆张力的最大值将不断增大。

飞机起落架收放系统建模与故障仿真

针对某型支线客机的起落架收放系统,分析了其主要故障类型和故障原因。应用AMESim仿真平台建立了起落架收放系统模型,对该系统的正常收放过程进行了仿真,得到作动筒行程和液压泵出口压力、流量变化情况,并进行了结果分析,仿真结果满足起落架收放系统的基本性能指标。研究了液压泵泄漏、作动筒泄漏、油滤堵塞、节流阀堵塞等对系统工作特性影响较大的故障模式。仿真并分析了不同部件性能参数变化对系统工作性能的影响,为起落架收放系统故障诊断和健康状态监测在工程中的应用提供了有益的参考。

飞机起落架收放系统动力学分析与试验

采用虚拟仿真及物理试验相结合的方法对飞机起落架收放系统性能进行研究。基于收放系统工作原理,推导了动力学数学模型,建立了结合起落架动力学和液压系统的多学科协同仿真模型,通过试验结果对虚拟样机模型进行验证。基于虚拟模型和试验平台对液压系统阻尼特性进行了分析,结果表明,联合仿真模型的压力曲线与试验实测数据吻合良好,为起落架收放系统提供了准确的设计方法。仿真及试验表明,阻尼孔径的缩小使压力变化缓慢同时振荡较严重,液压缸作动滞后较为明显。

收放系统恒张力研究

以收放系统作为研究对象,讨论缆绳收放系统的储缆绞车和绞盘之间的同步问题。采用SEW变频器实现对交流电机速度与力矩的控制,分析采用变频器实现恒张力的工作原理。针对平台上升过程中电动机发电的问题,提出负功率的平衡方法。

艉滑道式小艇收放装置液压系统的设计与分析

为实现小艇安全快捷地收放,以执行水面作业、海上人命救生和遇难船舶施救等任务,设计了一种艉滑道式小艇收放装置液压系统,并对艉门负载特性以及手动释放液压回路的性能进行了分析。所设计的系统具有以船电为动力的正常收放和母船失电后的手动释放两种功能,能够满足2009年9月新版《船舶与海上设施法定检验规则》的规定,具有功能齐全、放艇快捷及安全可靠等特点。

飞机起落架液压收放系统多故障仿真与健康评估

起落架不能正常收放严重威胁飞行安全,迫切需要掌握其健康状态以便提前预防故障发生。以典型支线客机的起落架收放系统为研究对象,探索了对不同故障模式下的健康程度进行评估的方法。利用AMESim软件建立了该系统的仿真模型,研究液压回路中元件参数性能变化对系统工作性能的影响。选取系统输出参数,提取故障特征,利用神经网络算法实现了系统的健康评估。结论表明该方法是可行的,为新一代飞机起落架液压收放系统的健康评估提供了思路。