电液伺服阀和非对称液压缸是大型飞机结构强度试验中主要的加载设备。目前,对二者的匹配性问题未给予充分重视,可能造成其组成的试验加载设备工作能力不足,影响飞机结构试验运行。为此,本文搭建了悬臂框架结构试验平台,对吨位2t、行程1m的液压缸和3种穆格公司的伺服阀进行了匹配性的研究。通过试验研究,确定了控制器比例增益P的边界。在P增益的边界内,P最大时二者匹配性最好。本文研究结果对结构试验加载设备工作性能有较大提升,为大型飞机结构试验的阀控缸系统的选型和设计提供了方法。

在大型飞机结构强度试验中,小吨位作动缸静摩擦力易导致活塞换向时输出力和两腔压力产生阶跃和振荡现象.针对此问题,本文以小吨位作动缸为研究对象,建立作动缸静摩擦力、输出力和压力的数学模型,计算并分析活塞换向时输出力和压力受摩擦力的影响.应用AMESim仿真软件对小吨位作动缸系统受静摩擦力的影响进行仿真,得到作动缸输出力和压力在摩擦力下的动态曲线,并给出消除该影响的办法.此研究为小吨位作动缸的设计提供了理论参考.

大型飞机结构强度试验中,通过流量估计和载荷估算选取阀控液压缸系统,可能导致阀控缸系统匹配性较差,造成其工作能力不足,影响结构试验加载系统的加载性能。为此,基于AMESim软件,建立阀控液压缸系统的模型,对其匹配性进行仿真分析,给出了阀控缸系统比例增益的边界值,并对该方法进行物理试验验证。结果表明：本文方法有效,使得结构试验加载设备工作性能有较大提升,为大型飞机结构试验的阀控缸系统的选型和设计,同时为后续阀控缸系统匹配性数据库的建立提供了理论参考。

为研究在大型飞机结构疲劳试验中摩擦力对阀控非对称缸输出力的影响,建立了输出力的数学模型,分析计算了阀控非对称缸在换向时作动缸输出力的变化。应用AMESim仿真软件对系统进行了仿真,得到了输出力在摩擦力影响下的曲线,验证了理论推导。最后采用差动控制回路降低了输出力因摩擦力产生的振荡。该研究为在大型飞机结构疲劳试验中使用的非对称缸设计提供了参考。

为研究在大型飞机结构疲劳试验中缸内庠擦力对阀控非对称缸压力的影响，建立了非对称缸压力的数学模型，分析计算了阀控非对称缸换向时压力受庠擦力影响发生的变化。利用AMESim仿真软件对系统进行了仿真得到了相应的压力变化曲线，验证了理论推导。仿真结果表明：摩擦力使得非对称缸的压力突变值增加且压力曲线出现振荡，该研究为大型飞机结构疲劳试验中使用的非对称缸的设计提供参考。

在大型飞机结构强度试验中，伺服阀和作动缸的选取是通过额定流量、负荷量以及行程来实现的，而二者的动态特性未给予充分考虑，可能导致伺服阀和作动缸不匹配，严重影响阀控缸的动态性能。为此，文中建立了伺服阀和非对称缸的传递函数，仿真分析二者动态特性对阀控非对称缸动态行为的影响，绘出伺服阀和作动缸伯德图。仿真结果显示：截止频率是阀控缸匹配特性的量度；保持阀控缸工作性能的最低截止频率为10 Hz。