液压系统作为航空装备的核心系统,其运行状态直接关系到装备的安全。为掌握航空液压系统故障演化规律,实现液压系统故障的诊断和隔离,在液压系统FMECA分析的基础上,确立需研究的液压系统故障模式及相对应的关键征兆参数,明确传感器布局优化过程中约束条件和布局方案,采用混合整数非线性规划(MINLP)模型描述其传感器布局优化问题,并采用枚举法求解该模型获得传感器布局的优化结果,优化后的方案可满足设计要求,达到了优化的目的,从而证明了MINLP方法和模型的有效性和实用性。基于MINLP方法的传感器优化布局技术可使液压系统监测系统整体布局更加合理、可靠,提升系统的测试性和可靠性,为实现液压系统PHM提供技术支撑。

飞机液压导管工作过程中因为振动导致发生导管间干涉、导管与结构干涉、导管与成附件的干涉等问题。运用有限元方法对某型飞机某段液压导管进行了振动特性分析,发现振动确实容易引发导管与成附件间的干涉,严重时还会导致导管磨损和破坏故障。在总结传统导管干涉处理方法的基础上,提出了基于颗粒碰撞减振器的降振维修方法,并通过试验和离散元仿真的方法验证了其有效性,为工程实际中解决由于振动导致的导管干涉问题提供了新的方向。

力/触觉再现技术是当前新兴的研究领域。介绍了最近10年来基于磁流变液的力/触觉再现系统的国内外研究进展情况。总结了基于磁流变液的力/触觉再现技术的研究内容,包括执行装置的结构设计、模型研究以及再现系统控制研究,讨论了基于磁流变液的力/触觉再现系统开发过程中的关键技术,如提高便携式触觉接口中执行装置的力矩/重量比,减小静态力、克服被动系统力/触觉表达局限性,指出了今后发展的趋势。阐述了基于磁流变液的力/触觉再现系统的优势,并展望了其应用前景。

燃油系统作为飞机配电系统的重要负栽,地位特殊,作用重大。分析了飞机燃油系统的工作原理,运用键合图技术对该系统的主要用电器件燃油泵进行建模,通过Saber软件中的TLU(table look-up)方法构造了该泵的可视化仿真模型,继而在Saber Sketch中模拟某飞机燃油系统,分析相关参数变化对飞机配电电网的影响,仿真结果和实验数据基本吻合。

多电/全电飞机的关键技术之一就是飞控系统中的机电作动系统设计。在Ghosh和Bhadra所建立的电机键合图模型基础上,根据机电作动系统的原理和结构,应用功率键合图理论对机电作动系统各部件进行了研究,在此基础上建立起了机电作动系统的统一扩展键合图模型,并利用现有键合图软件对系统进行了仿真和分析。仿真结果符合预期的设计要求,为机电作动系统的优化设计提供了依据。

为了验证船舶动力系统故障诊断系统的数据处理、故障诊断等功能,搭建智能机舱故障诊断试验平台,开展动力系统故障模拟试验,采集瞬时转速、柴油机气缸缸内压力等关键参数。由于瞬时转速与柴油机缸压信号的采集速率不同,为满足各信号采集的高速性和同步性,提出通过LabVIEW建立高速数据采集系统,结合运用光电编码器和磁电式转速传感器,以光电编码器Z相输出信号触发各信号同步开始采集,以光电编码器B相输出信号和磁电式转速传感器输出信号分别触发采集曲轴转角信号,作为各信号对应基准的方法。试验证明,此高速采集系统可实现各信号周期对应,并能够保证数据采集的高速性和同步性,有利于故障诊断服务平台提取和分析故障特征参数。

针对手部康复训练设备主要由主动驱动器驱动导致的安全稳定性差、容易造成二次伤害等问题,设计了一种用于手部康复训练的被动驱动交互装置。首先简单介绍了被动驱动器的结构、实现原理,在此基础上提出了一种两自由度手部康复训练交互装置设计方法,该交互装置在支架上设置两根相互垂直并处于同一平面的轴,轴的两端分别连接被动驱动器和数字编码器,手柄在两轴的驱动下能在两雏空间内运动并产生两自由度的力。接着分析了手柄受力与被动驱动器输出力的变换方法,最后设计康复游戏,与研制的交互装置配合,开展了脑卒中患者的康复训练试验,试验结果验证了康复训练交互装置对于手部康复训练的有效性。

针对某射流管航空刹车伺服阀生产交付和使用中遇到的额定输出刹车压力偏低等技术问题,进行影响因素分析,推导刹车压力方程,同时采用某飞机刹车系统附件,模拟管路长度,搭建系统模型试验台架,进行试验验证和改进措施研究。结果表明,该型阀输出刹车压力受多方面因素影响,且受试验检验条件的影响很大;供油和回油压力试验结果与理论计算基本一致,验证了理论分析有效性;采取增加在公差边界测试,严格试验操作等措施,可有效降低产品故障和返厂率。

直升机液压系统在向主、尾桨操纵作动器提供液压能源时,为保证飞行的可靠性,当主系统发生故障造成失压时,由备份系统代替该主系统向操纵系统提供压力油。液控自动切换模块是保证主备份系统油路切换的组合换向阀块。分析计算了模块的主要结构参数,并通过导阀先于主阀换向的设计,来确保切换模块在主系统压力升降要求范围内实现主备份系统的自动平稳切换。利用AMESim软件建立了主备份系统切换的仿真模型,并进行了切换过程静动态仿真分析,仿真结果证明了设计的有效性及合理性。

液压系统颗粒度测试是检查武器装备流体控制系统安全性、可靠性和使用寿命的重要手段。为提高测试结果的准确性和一致性，介绍了固体颗粒污染度测试常用的方法及影响测试结果的主要因素，并结合现场使用的各类液压试验台原理提出在线测试颗粒污染度的可行性和测试过程中的注意事项。