管路支撑参数对液压管路系统振动特性影响研究

发布时间：2017-10-16 07:35

  本文关键词：管路支撑参数对液压管路系统振动特性影响研究

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【摘要】：飞机液压管路系统的振动容易引起多种故障和事故的发生,随着现代飞机液压系统向高压化、大功率的方向发展,管路振动的影响日益突出。相对于主动振动抑制方法,被动振动抑制方法在飞机上更易实施,可靠性也更高。在被动消振中,通过改变管路布局的方式可以避开激振源共振频率,但由于飞机空间有限,管路的布局不易调整,管路系统的支撑形式、数量、安装位置以及刚度等均会对输流管路的动力学特性产生较大影响,通过优化管路支撑的参数去调整管路系统的动力学特性,从而可实现对管路振动的抑制。本文以液压管路系统为对象展开支撑参数对管路系统振动特性的影响研究,主要研究内容如下:(1)利用传递矩阵法推导了多支撑直管、弯管、分支管路以及它们随意组合的空间复杂管路系统的数学模型,该模型可以快速准确地计算管路系统的模态以及完成谐响应分析。(2)以某管路系统为对象,利用本文推导的基于传递矩阵法的管路系统数学模型分别研究了支撑数量、支撑位置、支撑刚度以及管夹预紧力对管路系统振动特性的影响。(3)介绍了Spearman秩相关系数灵敏度分析方法和基于多目标遗传算法的优化设计方法,并利用Ansys软件平台完成了针对管路系统支撑参数的灵敏度分析和优化设计。(4)通过实验分析,验证了基于传递矩阵法和基于Ansys软件建立的多支撑管路系统数学模型的准确性;验证了一定范围内支撑刚度对管路系统振动特性的影响规律;验证了预紧力对管路系统振动特性的影响规律;验证了基于响应面法和多目标遗传算法对管路系统支撑布置进行优化设计的准确性。(5)通过对实际飞机上某段管路系统的支撑布置的优化设计,验证了本文所得结果的有效性。
【关键词】：液压管路系统 振动控制 支撑参数 优化设计 飞机
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V245.1
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-19
• 1.1 课题来源及研究目的和意义10-12
• 1.1.1 课题背景10
• 1.1.2 飞机液压管路系统振动机理及危害10-11
• 1.1.3 课题研究意义11-12
• 1.2 管路振动控制国内外研究现状12-14
• 1.2.1 管路支撑布局优化研究进展12-13
• 1.2.2 结构支撑优化方法研究进展13-14
• 1.3 振动分析方法及管路支撑等效方法14-17
• 1.3.1 振动分析方法14-15
• 1.3.2 支撑等效15-16
• 1.3.3 振动控制策略16-17
• 1.4 课题主要研究内容17-19
• 第2章 多支撑液压管路数学模型19-37
• 2.1 传递矩阵法建立空间管路数学模型19-30
• 2.1.1 直管数学模型19-22
• 2.1.2 弯管数学模型22-27
• 2.1.3 分支管路数学模型27-30
• 2.2 边界条件及求解30-36
• 2.2.1 固有特性求解31-33
• 2.2.2 谐响应分析33-36
• 2.3 本章小结36-37
• 第3章 支撑参数对管路系统振动特性的影响37-46
• 3.1 支撑数量与支撑位置对管路系统振动特性的影响37-39
• 3.2 支撑刚度对管路系统振动特性的影响39-42
• 3.3 管夹预紧力对管路系统振动特性的影响42-45
• 3.4 本章小结45-46
• 第4章 管路支撑参数灵敏度分析及优化设计46-57
• 4.1 灵敏度分析方法简介46-48
• 4.1.1 响应面法简介47
• 4.1.2 Spearman秩相关系数法灵敏度分析基本原理47-48
• 4.2 多目标遗传算法简介48-50
• 4.2.1 遗传算法简介48-50
• 4.2.2 基于Pareto最优的多目标遗传算法50
• 4.3 管路系统支撑参数灵敏度分析50-54
• 4.3.1 仿真流程51-52
• 4.3.2 仿真结果分析52-54
• 4.4 管路系统支撑参数优化设计54-56
• 4.4.1 仿真流程54-55
• 4.4.2 仿真结果分析55-56
• 4.5 本章小结56-57
• 第5章 管路系统模型及支撑优化实验验证57-68
• 5.1 实验台及实验过程介绍57-60
• 5.2 数学模型验证60-63
• 5.3 管路系统支撑位置优化结果验证63-64
• 5.4 支撑刚度及预紧力影响规律验证64-65
• 5.5 实际飞机液压管路支撑优化研究65-67
• 5.6 本章小结67-68
• 结论68-70
• 参考文献70-76
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果76-77
• 致谢77

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本文编号：1041402