轴对称矢量喷管应急复位液压系统的设计研究

该文简要分析了轴对称矢量喷管应急复位技术及其发展,重点介绍了一套用于A9作动环应急复位的液压系统,该系统在电气信号或液压信号丧失的故障模式下,由一个与作动筒位移相关联的伺服滑阀控制。文中简要阐述了系统的组成、工作原理和特点。     

轴对称矢量喷管喉道运动学精确建模研究

轴对称矢量喷管中喉道面积大小影响战斗机的喷管性能,研究通常是以收敛调节片末端的内切圆表示其面积,该种表示在调节片数量不同的情况下导致存在不同程度的误差,不利于进一步进行定量分析。首先研究了喉道截面多边形的变化规律,建立了精确的喉道面积计算通用表达式;其次结合凸轮反转法和坐标转换,推导了适用于一般曲线截面的凸轮滚子喉道控制的运动学模型;最后建立实际算例,进行数值计算和虚拟仿真的验证。研究表明,数值计算与虚拟仿真结果吻合度较高,最大相对误差为0.79%,说明建立的运动学模型正确反映了喉道的运动规律。     

缩比验证机轴对称矢量喷管设计与验证

在某缩比验证机推力矢量系统研制中,首先采用两套电动舵机驱动的连杆机构的设计方案,实现了矢量喷管的轴对称偏转.通过分析矢量喷管偏转过程中作动机构受力关系和运动关系,得到舵机需提供的最大扭矩与最大铰链力矩的关系.分别采用工程估算和CFD数值模拟两种方法对矢量喷管偏转产生的铰链力矩进行了计算.通过地面试验和飞行试验验证了所研制的轴对称推力矢量系统满足工程应用要求.     

轴对称矢量喷管动力学仿真与分析

在对飞机发动机轴对称矢量喷管结构和工作原理进行研究和分析之后,利用UG软件实体模块建立了固体火箭喷管的机构模型。将装配好的固体火箭喷管各构件导入MSC.ADAMS软件中,施加相应约束,构建了该固体火箭喷管的动力学仿真模型,在MSC.ADAMS软件中对固体火箭发动机轴对称矢量喷管的收扩、偏转运动进行了仿真。最终通过仿真获得了固体火箭喷管机构各环节的受载和动态特性数据,为简化新产品的建模、热态特性仿真、获取机构动态特性及加速新产品研发提供了重要的理论依据。     

轴对称矢量喷管内外流场的数值模拟

在同一偏转角度下,随着喷管压比的增大,推力系数先减后增再减小,而矢量角先增大再减小;在相同喷管压比下,矢量角与喷管偏转角呈线性关系.利用数值计算结果和人工神经网络,建立该轴对称矢量喷管的性能预测模型,喷管性能预测结果与计算值吻合较好,从而验证了该模型的有效性,为减少计算和试验点数节省经费和时间提供了有效的途径.     

轴对称矢量喷管喷口Lagrange动力学分析

以轴对称矢量喷管为研究对象,建立其动力学方程。首先,将轴对称矢量喷管结构简化为等效的3-PRS结构模型,利用等效的3-PRS结构模型建立喷管喷口运动学方程。然后,将气动力等效为动平台虚拟质量,运用Lagrange方法推导出喷管喷口的动力学方程,并分析其动力学特性。通过MATLAB和ADAMS仿真,对比两种仿真结果,验证了建立模型的准确性。结果表明喷口姿态对驱动力影响很大,由此可得出不同姿态下驱动力的变化规律。从而对进一步进行喷管优化设计及控制提供了有效帮助。     

轴对称矢量喷管的流热耦合分析

针对固体火箭轴对称推力矢量喷管的工作环境处于多物理场耦合的问题,应用Comsol Multiphysics模拟该机构在流场和温度场两场耦合作用下,在给定的边界条件下收敛调节片、扩张调节片、拉杆等构件的负载变形和热变形以及温度在机构中的分布情况,研究喷管从低温、低流速到高温、高流速这一变化过程中机构的应力应变情况及温度变化情况。通过模拟仿真与分析来精确预测机构的变形和受热情况,对于系统的设计具有重要的理论指导意义。     

轴对称矢量喷管喉道运动学精度分析及实验

推力矢量技术主要通过控制矢量喷管偏转来实现矢量控制,轴对称矢量喷管具有偏转机构设计简便、矢量作用效果明显等优点,其喉道运动是完成喷气收扩的基础,为了研究其运动规律,设计了三环连杆传动控制结构;建立了喉道运动学及精度分析模型,讨论了A8两铰孔位置误差、电机伸缩量误差、两个铰座孔的位置误差、外环厚度方向误差对喉道的误差影响;设计搭建矢量喷管实体实验平台,通过非矢量运动实验,验证运动学及精度分析模型的正确性,为进一步喉道和喷口控制分析奠定一定基础。     

三环驱动轴对称矢量喷管喉道逆运动学建模

三环驱动推力矢量喷管是一种收-扩式轴对称推力矢量喷管,针对某三环驱动轴对称推力矢量喷管,利用拆杆法和相对转角法建立了轴对称矢量喷管喉道面积调节结构运动学模型,运用CATIA软件完成了轴对称矢量喷管各零件的建模和虚拟装配,并将装配体导入到ADAMS软件中进行仿真,验证了结构设计的合理性和所建模型用于喉道面积控制的有效性。对三环驱动轴对称推力矢量喷管的优化设计及控制器的设计与应用提供了一定的理论基础。     

轴对称矢量喷管A8面运动学分析与求解

对轴对称矢量喷管A8面的运动学研究是为了准确调整其大小,从而满足最佳膨胀比系数的要求。首先采用合理的简化方法,用收敛片及其密封片末端形成的内切圆来近似表示不规则的A8面,并且计算了误差,说明其可行性。然后根据设定条件:收敛片的圆弧形凸面通过收敛片两端,建立了A8面运动机构的数学模型。用解析式表示相关部件参数间的关系,不仅避免了计算复杂而又耗时的迭代过程,还使求解思路更加清晰。最终得出了A8做动筒的推进量与收敛片的内切圆面积的函数关系,即A8面收扩的函数表达式。接着进行仿真验证,结果表明所求函数与三维模型中测量的数据吻合,综合A8面函数表达式的准确率达到约96%。     

冷态轴对称矢量喷管非矢量状态运动学研究

轴对称矢量喷管是一种机械收扩式推力矢量喷管。首先,应用解析几何法对冷态轴对称矢量喷管非矢量状态进行了A8喉道和A9喷口面运动学精确建模。其次,通过构建三维实体、ADAMS与MATLAB数据交换,对模型进行了动态仿真分析,验证了结构设计的合理性以及所建模型用于控制喷口面积的准确性。研究结果表明:喷口面积绝对误差最大值仅为-3.7 mm~2,相对误差均值为-0.045%,说明所建立的数学模型能为轴对称矢量喷管控制及仿真提供准确的理论依据。     

温固耦合下轴对称推力矢量喷管驱动机构的运动精度分析

基于空间AVEN驱动机构的运动学方程,利用全微分理论建立了该机构运动精度分析的数学模型,研究了输入误差、构件加工误差、运动副间隙对机构输出的矢量角和喷口面积的影响;基于ANSYS软件,分析了主要构件收敛调节片、扩张调节片和拉杆在高温高压下的变形对机构输出的矢量角和喷口面积的影响,最后对各影响因素进行综合分析。得出机构的定位参数误差、A9转向环转动角误差及温固耦合作用是影响AVEN驱动机构运动精度的主要因素。     

内膨胀式推力矢量喷管及其性能研究

探索了一种新型推力矢量实现方案——内膨胀式推力矢量(IETV)喷管。IETV通过喷管扩张段的单侧向内作动,利用非对称的内流膨胀产生了喷管内的横向压力梯度,受迫的膨胀在出口处卷吸了外部气流产生了横向动量,由此实现了推力矢量。采用数值模拟方法对IETV喷管的可行性进行验证,并分析了其流动特征。结果表明:IETV方案可以实现较大的推力矢量角和良好的内流性能。在4～12的落压比范围内推力矢量角最大可达18.5°,推力系数损失不超过2%。     

S弯喷管推力矢量方案的数值研究

以S弯喷管为对象研究其推力矢量实现方案以及流场特征。对基准S弯喷管以及对应的3个不同推力矢量作动位置、4个几何偏转角共13个模型进行了三维几何建模和相应的流场模拟。结果表明:3个位置的推力矢量模型均可以实现宽范围推力矢量角调节;综合考虑喷管流量、总压、推力性能以及流场特征,当S弯喷管作动位置位于邻近喉道下游的扩张段处时,喷管性能最好。     

矢量喷管模拟系统的设计

介绍了一套矢量喷管模拟系统,用以开展航空发动机半物理模拟试验器矢量喷管的仿真和计算,并作为科研与教学的装置.该文的设计过程对类似模拟系统的机构设计、实体仿真、优化计算等具有一定指导意义.     

基于机电伺服系统的珠承喷管推力矢量控制技术研究

对基于机电伺服系统作为控制执行机构,采用珠承喷管技术作为固体火箭发动机喷管的推力矢量控制进行了研究分析,给出了固体火箭发动机珠承喷管的负载动力学特性,并基于机电伺服系统对推力矢量控制的整体特性进行了探讨。     

射流角度对气动矢量喷管的影响及优化

采用数值模拟方法计算分析了射流角度对气动矢量喷管流动结构和性能的影响。基于试验设计和近似模型方法,结合数值模拟,构建了气动矢量喷管模型。将气动矢量喷管模型集成到发动机总体性能程序中,以某航空发动机为研究对象,分析了发动机不同状态下的气动矢量喷管性能情况。研究结果表明:在一定的几何与气动参数条件下,存在使气动矢量角最大的射流角度。随着发动机进口温度和引气量的增加,气动矢量角最大模式下的射流角度均逐渐减小,垂直喷射或顺流向对提升喷管推力系数有利。     

基于联合优化技术的单臂行星架轻量化设计

针对单臂行星架质量大的问题,在保证行星架刚度不降低的前提下,先利用结构拓扑优化对行星架臂板材料分布进行优化,分析保留材料的体积分数对行星架刚度的影响;以行星架体积为优化目标,运用尺寸优化对行星架臂板进行优化,得到满足刚度要求的最小体积行星架.通过联合优化,确定最佳行星架结构,对优化前后行星架质量进行比较,结果表明,在满...     

扩张调节片结构点阵拓扑轻量化技术研究

点阵结构作为一种新型轻质功能结构,具有高承载力、高强度、轻质量等一系列优异的力学性能,在航空航天、轨道交通、船舶等工程领域得到广泛应用。针对典型零件扩张调节片结构的轻量化设计问题,提出一种基于均匀化的点阵拓扑和尺寸优化方法,通过MATLAB、ABAQUS和OPTISTRCUT软件对扩张调节片结构进行点阵拓扑优化建模,为结构的轻量化设计提供理论依据。根据上述已建立的点阵拓扑优化模型,分别探究了高低密度点阵结构和最长点阵结构尺寸对其点阵拓扑优化效果的影响,并通过静力学仿真分析求解位移变形和应力云图来进一步揭示点阵拓扑优化的效果。结果表明,高密度和小尺寸点阵结构更有利于扩张调节片结构的轻量化设计。     

基于RBF和PSO的双喉道气动矢量喷管优化设计

本文探索了一种能多变量综合优化的方法,即对喷管进行参数化设计后,用均匀试验设计(UED)将试验样本均匀散布在设计区间内,求出各性能参数后,利用径向基神经网络(RBF)对试验样本进行拟合,再用粒子群算法(PSO)对训练好的神经网络进行寻优,找出了更好的双喉道气动矢量喷管设计参数组合。数值模拟结果显示,优化后的双喉道气动矢量喷管的矢量角有了明显提高。试验表明这种优化方法具有很好的优化能力,可以用来对喷管几何外形进行参数优化。 