基于仿真分析的压电液压驱动器结构设计

发布时间：2022-11-05 03:55

　　变体飞行器是一种基于智能材料的新型可变形飞行器,在飞行的过程中,变体飞行器能够主动改变机翼的后掠角、翼展、机翼面积等外形结构参数。在不同的飞行任务和飞行环境下都具备最优的飞行性能,能够有效提高飞行器的作战性能和安全性。而智能变体飞行器结构外形的适应性改变需要用大功率密度的高性能驱动器来实现驱动。压电液压驱动器作为一种新型驱动器,将压电陶瓷位移分辨率高、线性好、控制方便、响应速度快等优点同液压传动传动平稳和无级调速并且能够提供极大输出力的优点相互结合,同时具有两者优点。是变体飞行器机翼变形时最理想的驱动器。本文主要完成了压电液压驱动器结构设计、部件仿真及设计、内部流场仿真优化、流固耦合仿真、试验内容。为了更好的与试验内容对比参考,同时研究各类参数对驱动器性能的影响,推导出了压电陶瓷叠堆的输出力与压电陶瓷在电压作用下形变量（也叫位移行程）的关系,分析了压电液压驱动器工作时几个阶段及各个阶段的工作形式。而后对驱动器的输出性能进行了理论分析和计算,绘制函数图像进行了分析。本课题对两类压电液压驱动器进行了整体结构设计并对各个部件进行了仿真。包括单向阀,驱动器外壳,密封件和液压管路。由于驱动器用于... 

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题来源及研究背景和意义
        1.1.1 课题来源
        1.1.2 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 压电液压驱动器的分类
        1.2.2 国外研究现状
        1.2.3 国内研究现状
        1.2.4 国内外研究现状综述
    1.3 主要研究内容
第2章 压电液压驱动器的原理及建模
    2.1 压电液压驱动器的驱动原理
    2.2 压电液压驱动器理论基础
    2.3 压电液压驱动器输出模型建立
    2.4 本章小结
第3章 基于ABAQUS仿真分析的驱动器结构设计
    3.1 压电液压驱动器整体结构设计
    3.2 单向阀阀片仿真分析
    3.3 压电驱动系统外壳仿真设计
        3.3.1 压电驱动系统外壳静强度分析及材料选择
        3.3.2 压电驱动系统外壳散热结构分析
    3.4 密封件分析及管路设计
        3.4.1 密封件选择与仿真分析
        3.4.2 液压管路选择与仿真分析
    3.5 本章小结
第4章 压电液压驱动器的流体仿真分析及实验
    4.1 压电液压驱动器内部流场仿真
        4.1.1 单流道驱动器流场仿真
        4.1.2 多流道驱动器流场仿真
    4.2 弹簧阀动网格仿真
    4.3 压电液压驱动器阀片流固耦合仿真
    4.4 压电液压驱动器试验
        4.4.1 输出压强试验
        4.4.2 外置单向阀抑制回流试验
    4.5 本章小结
结论
主要参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]不同激励信号驱动下压电泵的输出性能[J]. 李定华,贾君瑞,李彦霖,黄俊.  排灌机械工程学报. 2017(11)
[2]智能材料和结构在变体飞行器上的应用现状与前景展望[J]. 冷劲松,孙健,刘彦菊.  航空学报. 2014(01)
[3]压电叠堆泵及混合驱动器的设计[J]. 黄成志,裘进浩,季宏丽.  力学季刊. 2013(01)
[4]腔高对压电液压驱动器性能的影响[J]. 王淑云,阚君武,马继杰,温建明,曾平,程光明.  纳米技术与精密工程. 2011(06)
[5]双腔体四振子压电泵设计及试验[J]. 程光明,姜德龙,孙晓锋,杨志刚.  排灌机械工程学报. 2010(03)
[6]形状记忆聚合物复合材料及其在空间可展开结构中的应用[J]. 冷劲松,兰鑫,刘彦菊,杜善义.  宇航学报. 2010(04)
[7]双腔体压电泵的设计[J]. 彭太江,杨志刚,程光明,阚君武,曾平.  光学精密工程. 2009(05)
[8]单振子双腔体无阀压电泵结构设计与机理分析[J]. 吴丽萍,程光明,曾平,杨志刚,吴银柱.  光学精密工程. 2007(07)
[9]双腔串联两阀与三阀压电泵的性能研究[J]. 杨志刚,孙晓锋,张德君,程光明,李欣欣.  光学精密工程. 2007(02)
[10]带整体开启阀的双腔串联压电薄膜泵[J]. 孙晓锋,李欣欣,杨志刚,刘九龙,程光明.  吉林大学学报(工学版). 2006(04)

博士论文
[1]形状记忆聚合物复合材料及其力学基础研究[D]. 兰鑫.哈尔滨工业大学 2010

硕士论文
[1]基于微位移放大机构的压电叠堆泵的试验研究[D]. 刘登云.吉林大学 2007
[2]压电叠堆泵的理论和试验研究[D]. 徐自华.吉林大学 2007
[3]位移放大型压电叠堆泵的试验研究[D]. 郭俊臣.吉林大学 2006



本文编号：3701876