汽轮机DEH管路系统分析和优化设计

发布时间：2021-08-24 13:27

　　汽轮机DEH（Digital Electric Hydraulic Control System）系统的抗燃油液压管路是系统的重要组成部分。流体与管道通过液固耦合相互作用,管路系统在受到流体冲击时,可能产生振动,严重时会导致管路疲劳损坏。油管路的布置设计对系统的安全性和寿命有重要的影响。因此,对油管路系统进行动态特性分析并进行优化设计具有非常重要的意义。本文在逐步研究液固耦合的基础上,在时域和频域上分别对油管路系统进行了仿真分析研究,同时使用管道分析专业软件CAESAR II进行了分析和优化设计。本文的主要工作和研究成果如下:（1）在时域上,根据质量守恒和动量守恒方程,完成了对抗燃油管路的模型建立和单向耦合特征线法仿真分析,并结合遗传算法给出了管路系统参数的优化设计方法。考虑管路和流体的双向耦合作用,进行特征线法的仿真分析,与单向耦合方法进行比较,验证了单向耦合特征线法在管路分析中的有效性。（2）在频域上,使用传递矩阵法对管路系统中直管段进行建模仿真,得到相关参数的频率响应,验证了特征线法分析的正确性,并计算出管路的固有频率和相关振型,防止管路系统发生共振。（3）在CAESAR II中... 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第一章 绪论
    1.1 课题研究的目的和意义
    1.2 液压管路瞬变和振动研究现状
    1.3 液压管路瞬态分析方法
        1.3.1 管路瞬态分析的理论方法研究
        1.3.2 管路瞬态分析的仿真软件
    1.4 主要研究内容
    1.5 论文结构安排
第二章 基于单向耦合特征线法的管路系统分析
    2.1 特征线法
        2.1.1 连续方程和动量方程
        2.1.2 特征方程的推导
    2.2 边界条件
        2.2.1 上游定常水位
        2.2.2 下游定常水位
        2.2.3 封闭端
        2.2.4 下游阀门
        2.2.5 液压缸
        2.2.6 串联结点
        2.2.7 分岔结点
    2.3 仿真实验
    2.4 优化算法
    2.5 本章小结
第三章 基于双向耦合特征线法的管路系统分析
    3.1 运动方程
        3.1.1 壳运动
        3.1.2 液固耦合特征线方程
    3.2 边界条件
        3.2.1 内部结点
        3.2.2 上游定常水位
        3.2.3 下游阀门
        3.2.4 液压缸
    3.3 弯头方程
    3.4 仿真实验
    3.5 本章小结
第四章 基于传递矩阵法的管路系统分析
    4.1 求解方法
        4.1.1 系统响应
        4.1.2 阻抗矩阵
    4.2 充液直管系统的传递矩阵模型
        4.2.1 充液直管轴向运动传递矩阵
        4.2.2 充液直管横向运动传递矩阵
        4.2.3 充液直管扭转运动传递矩阵
        4.2.4 充液直管单元场矩阵集成
    4.3 弯管的传递矩阵模型
    4.4 其他部件传递矩阵模型
        4.4.1 集中质量的传递矩阵
        4.4.2 弹性支撑的传递矩阵
    4.5 充液管路的模态计算
        4.5.1 管路模态频率计算
        4.5.2 管路模态振型计算
    4.6 仿真实验
    4.7 本章小结
第五章 基于CAESAR II的管路系统优化分析
    5.1 CAESAR II简介
    5.2 管路分析类型
        5.2.1 静态分析
        5.2.2 动态分析
    5.3 系统优化分析
        5.3.1 模态分析
        5.3.2 弯头直径选择
        5.3.3 支吊架选择
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
        6.1.1 技术难点
        6.1.2 创新点
    6.2 展望
参考文献
符号说明
致谢
攻读硕士学位时已发表或录用的论文



本文编号：3360073