大型锻造水压机的电液伺服控制系统的可靠性和鲁棒性直接影响着水压机的使用、人身安全和锻件质量。针对50MN自由锻造水压机负载的不确定性,建立其电液位置伺服系统的数学模型,设计出动态鲁棒补偿器并结合传统的PID控制方法,利用MATLAB/SIMULINK软件仿真,结果表明动态鲁棒补偿器在水压机电液伺服系统中的应用很好地抑制了外负载干扰,提高了电液控制系统精度和稳定性。

该文针对一种参数可变液压蓄能器样机(其充气压力、充气体积、工作介质阻尼系数及进油口结构参数能够根据液压系统工况变化实时调整),采用阀控非对称缸系统实现气体参数在线调整装置,并采用"PC+DSP(Digtal Signal Processor)"建立其两级计算机控制系统。文中重点针对该气体参数在线调整装置,建立其数学模型,并对其进行仿真分析和实验研究。

针对航空液压管路在高速高压化发展趋势下谐振失稳现象日益严重的问题,对航空液压管路支撑参数变化引起的管路振动固有特性改变进行了研究。针对多支撑航空液压管系中常见的P卡及块卡等支撑元件,将其对管路的约束作用进行了离散,建立了管路支撑的离散化模型,进一步在ANSYS软件平台中搭建了一段航空液压管系的有限元模型,分别改变支撑数量、支撑位置、支撑刚度和预紧力,分析了参数变化对管系振动特性的影响,得到了支撑参数对管系振动特性的作用规律。研究结果表明,支撑参数对管路振动固有特性的影响具有一定规律,通过改变支撑参数从而避免管路谐振失稳的方法是可行、有效的。

民机发动机正常工作时产生的功能振动载荷严重影响了该区域液压管路的安全性能和使用寿命,是民机液压管路设计重点考虑问题之一。针对ARJ21-700民机发动机区域某根液压管路,对其进行功能振动载荷作用下的动力学响应分析。基于传递矩阵法,建立液压管路动力学数学模型;采用ABAQUS有限元软件建立液压管路有限元模型,对其进行模态分析和在功能振动载荷作用下的振动响应分析,得到管路固有频率和应力响应规律;对管路危险部位疲劳寿命进行预估。最后,通过理论计算、仿真分析和试验,验证了液压管路动力学数学模型和有限元模型的正确性,研究结果为民机发动机区域液压管路设计及优化提供了理论参考。

结合目前世界上最大的10 m级大直径运载火箭贮箱箱底搅拌摩擦焊接工艺需求,设计了用于大直径球面体搅拌摩擦焊的龙门式焊接装备。由于搅拌摩擦焊是通过被焊材料与高速旋转的焊接头进行摩擦产生热量并使其产生局部塑性化,当焊具沿着焊接界面向前产生位移时,塑性化的材料在焊接头处转动摩擦力的作用下由焊具的前部向后部流动,并在焊接头挤压下形成致密的固相焊缝。与熔焊不同的是,搅拌摩擦焊过程中需要焊接装备提供较大而且非常稳定的顶锻力和搅拌力,因此,龙门铣焊装备整体结构的力学特性分析非常重要。首先结合厚度为28 mm的铝合金材料2219在搅拌摩擦焊过程所需的作用力以及火箭贮箱箱底球面结构,建立焊接头的焊接过程力学方程,进而分析焊接过程中龙门铣焊装备的静力学特性。结果表明:所设计的龙门铣焊装备在焊接头扎入阶段、稳...

针对我国正在自主研发的35 MPa压力体制压力体制的2H/2E民机能源系统中的一套液压能源系统,分析其液压元件和液压能源系统热产生及热散失机制,建立其热平衡分析仿真模型。进一步分析液压泵斜盘卡死、安全阀卡滞在最大流量位置2个故障工况下的热产生机制,建立其热产生模型,开展系统级热平衡分析。结果表明:故障工况会导致液压油箱、液压泵、燃油箱等液压元件内的液压管路温度上升,但是燃油箱内液压管路最高温度低于燃油箱点燃温度,故燃油箱不存在点燃的风险。

轴向柱塞泵振动产生后,会按照某种规律沿着一定路径向外传递。以斜盘式轴向柱塞泵为研究对象,分析其机械振动产生机理及传递规律,建立振动传递路径模型;以泵后壳体作为振动传递的最终受体,建立了泵机械振动向后壳体传递的路径模型;通过数值模拟和实验确定模型参数,利用MATLAB对数学模型进行求解,得到了机械振动向后壳体传递的规律;基于路径传递率的概念,对振动传递路径系统进行了路径贡献度分析,并辨识出主要传递路径;搭建了轴向柱塞泵振动测试实验台,进行了实验研究。结果表明：所建立的轴向柱塞泵振动传递路径模型和求解方法较为准确,分析误差小于5%。该研究方法为轴向柱塞泵振动传递、能量耗散规律研究,以及参数灵敏度分析奠定理论基础。

蓄能器的数学模型是研究蓄能器性能的关键，该文基于皮囊式蓄能器受力模型，分析建立了皮囊式蓄能器的数学模型，结合蓄能器吸收压力冲击的功用对数学模型做了理论分析，然后通过大量的实验对理论结果做了验证。

临界转速及不平衡响应分析是采用转子动力学研究转子系统动态特性的基础。以斜盘式轴向柱塞泵-电机组转子系统为研究对象，通过Riccati传递矩阵法、Prohl传递矩阵法和有限元法分别对转子系统进行了临界转速的计算，结果表明电机轴及联轴器的存在降低了轴向柱塞泵．电机组转子系统的临界转速，并证明了Riccati传递矩阵法在计算大型转子系统的优势；此外，通过模拟流量脉动及侧向径向压力引起的转子不平衡状态，得到转子系统的不平衡响应特性，结果可表明，流量脉动及侧向径向压力主要激发了转子系统的二阶固有频率，其不平衡响应最剧烈处位于转子系统两端。

液压管路系统由于存在多物理场、多尺度及流固耦合非线性等特性因此其振动特性复杂且危害很大。又由于工业生产的需求液压系统正逐步向高压高速和高功重比方向发展又使得液压管路振动的产生和传播机理变得更为复杂。因此有必要对液压管路的振动机理和控制方法及其研究现状进行总结和分析。阐述液压管路振动的危害性和复杂性并结合近十年来国内外专家学者对于液压管路振动模型的研究内容在对考虑多场、多尺度及流固耦合因素影响的液压管路振动机理进行总结的基础上对液压管路流固耦合线性化动力学模型和非线性振动模型的研究成果进行分析并对液压管路被动、主动及半主动振动控制的研究进展及研究成果进行评述在此基础上提出今后液压管路系统流固耦合振动机理及振动控制研究的发展趋势。