【摘 要】
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飞机液压系统作为飞机的重要组成部分,是飞行控制系统和起落架等负载的动力源,决定了飞机能否安全起飞。飞机液压泵的脉动式流量输出,会造成飞机液压系统的压力脉动,而压力脉动会造成液压系统的振动和噪声。在绝大多数的情况下,压力脉动对液压系统的正常工作是有害的,会降低液压系统及各元件的寿命,严重时会造成管壁破裂、支撑结构破坏,从而引起支撑刚度下降、管道系统失效、液压油泄漏,甚至造成机毁人亡。因此研究压力脉动
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飞机液压系统作为飞机的重要组成部分,是飞行控制系统和起落架等负载的动力源,决定了飞机能否安全起飞。飞机液压泵的脉动式流量输出,会造成飞机液压系统的压力脉动,而压力脉动会造成液压系统的振动和噪声。在绝大多数的情况下,压力脉动对液压系统的正常工作是有害的,会降低液压系统及各元件的寿命,严重时会造成管壁破裂、支撑结构破坏,从而引起支撑刚度下降、管道系统失效、液压油泄漏,甚至造成机毁人亡。因此研究压力脉动的产生机理及影响因素,并分析压力脉动作用下的管道系统,对于提高飞机液压系统的安全性意义重大。本文的研究对象是飞机的液压系统,首先分析了压力脉动产生的原因和规律,建立了典型液压系统的数学模型,以及液压管道的流固耦合模型,并借助相关软件分析了压力脉动的影响因素和压力脉动作用下的管道特性,并用试验进行了管道系统流固耦合分析。本文所做的研究工作如下:(1)分析了飞机液压系统压力脉动的研究背景和研究意义,深入分析了压力脉动产生的原因和规律,阐述了目前国内外对于液压系统压力脉动特性的研究,明确了文章的研究内容和结构。(2)介绍了液压系统的工况,研究了液压泵的工作原理,计算获得液压泵的理论输出流量,同时对液压泵的内泄漏形式进行分析,计算获得泄漏流量,最终推导出液压泵的实际输出流量及其脉动规律。(3)建立典型飞机液压系统的数学模型,并分析了飞机液压系统的Simulink模型。基于Simulink模型,深入分析各个元件参数对压力脉动的影响,并给出了不同参数设置下的压力脉动特征。(4)介绍了飞机液压管道所遵循的布局原则,分析了管道系统的流固耦合特性。建立了液压管道的流固耦合数学模型,并推导得出了飞机液压管道的动力学模型和有限元方程。(5)进行了飞机液压系统管道的流固耦合仿真分析和试验研究。根据飞机液压管道的有限元方程,分别建立液压系统管道和流场的模型,再利用MPCCI进行耦合计算,分别得到了直管道和弯管道的应力结果,并将流固耦合分析的结果与Simulink仿真的结果进行对比验证,最后对流固耦合分析进行了试验验证。
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