装配应力对飞机管路密封性能的影响分析及其检测方法研究

发布时间：2020-05-15 04:32

【摘要】：管路连接件作为飞机液压系统的关键连接元件,直接影响着飞机运行的安全性和可靠性。然而,实际存在的装配偏差会使连接件产生装配应力,进而影响整个管路系统的密封性能。因此,本文针对管路连接件分析了装配应力对管路密封性能的影响规律,研究了安装应力智能检测技术,主要工作体现在:(1)分析了扩口式管路连接件的结构组成与密封原理,建立了相关的接触有限元模型,完成了预紧状态的力学分析。结果表明:管路连接件的等效应力主要集中在扩口导管和直通管接头的锥面以及外套螺母的螺纹齿根区域,基本符合实际情况,满足强度要求。(2)分析了管路连接件密封性能的影响因素,提出了有效密封的判定条件,研究了装配应力对密封性能的影响规律。结果表明:随着摩擦系数的增大,密封性能反而降低;拧紧力矩的增加会使密封性能增强,但超过某一极限值,管路连接件可能发生破坏;装配过程中存在的角度偏差和径向偏差会使密封环面积减小,密封性能降低,同时部分区域出现应力集中;长度偏差分为两个方向,管接头偏离扩口导管时,密封性能降低;管接头偏向扩口导管时,密封性能增强,但可能产生较大的装配应力,导致结构破坏。(3)构建了管道安装应力检测试验台,研究了装配应力对管道固有特性的影响规律,结果表明:不同装配应力下的频响函数存在明显差异,主要表现在共振峰峰值大小和位置的变化。开发了管道安装应力检测系统,提出了一类支持向量机和向量的角度相似法两种不同的检测方法,并利用试验台数据进行了方法验证。结果表明:随着装配应力的增加,检测结果偏离正常状态的程度也明显增加,充分验证了检测方法的有效性和准确性。
【图文】：

图 2.1 扩口式管路连接件结构组成2.2.2 管路连接件工作状态扩口式管接头是航空工业中最早应用于飞机液压系统的刚性导管连接件，适用于各种流体介质。正常工作状态下，管路连接件将承受管内流体引起的工作压力，一般通过拧紧外套螺母使扩口导管与管接头的锥面紧密贴合，形成有效的密封环，防止流体介质的泄漏。表 2.1 给出了航空行业标准 HB 4-1-2002[61]中规定的常用导管工作压力，不同的导管规格与材料属性对应的最大工作压力存在差异。通过比较发现，导管外径一定时，内径越小，管壁越厚，，导管能承受的工作压力将越高；使用 1Cr18Ni10Ti（1Cr18Ni9Ti）材料的导管最大工作压力明显大于使用5A02-0 材料。扩口式管接头虽然应用广泛，但耐压能力有限，最高设计压力为 20.7MPa；无扩口式管接头的耐压能力强于扩口式管接头，通常用于 20.7~34.5MPa 的液压系统。表 2.1 常用导管工作压力导管规格/mm最大工作压力/MPa导管材料DNdNe 1Cr18Ni10Ti（1Cr18Ni9Ti） 5A02-0

图 2.2 两球体的初始接触状态接触点产生的是一个圆形区域，且忽略远离1M 由于球面发生接触沿 方向所产生的压缩生的压缩变形是2a '，则当1M 、2M 这两点1 2 1 2 a ' a ' a a点由于压缩变形所缩短的间距；21 21 2 1 21 2( )' ' ( )2r r La a a ar r 体而言，在承受圆面积载荷的时候有：21'sa qd dsE 个接触球体的泊松比分别是1 、2 ； E 是2 ； q 是接触区域的载荷分布函数， S 是接触
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：V229.5;V262.4

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 张志深;易文虎;;天然气阀门密封性能研究[J];石化技术;2017年07期

2 曲家棣;盛贤科;窦一康;王佩珠;谢世球;乔文浩;陈仁

本文编号：2664484