基于典型適航載荷的3000 psi民機(jī)液壓管路系統(tǒng)應(yīng)力分析方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-09 08:08
近年來,我國在民機(jī)自主研發(fā)上取得了突出的成績,但是相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范主要借鑒國外,具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的成果與國外存在較大差距,加上民機(jī)液壓管路系統(tǒng)工作載荷和力學(xué)特性極為復(fù)雜,而可靠性要求高。本課題結(jié)合民機(jī)適航載荷,開展液壓管路系統(tǒng)應(yīng)力分析和試驗(yàn)研究,目的是為具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的液壓管路系統(tǒng)分析建設(shè)提供支持。本文主要研究內(nèi)容和工作如下:(1)典型適航載荷分析及民機(jī)液壓管路系統(tǒng)應(yīng)力分析流程設(shè)計(jì)基于國際運(yùn)輸類飛機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn),從典型適航載荷作用特點(diǎn)出發(fā),分析壓力、位移和振動(dòng)載荷在民機(jī)不同機(jī)體部位液壓管路系統(tǒng)上的疊加機(jī)制,確定應(yīng)力分析載荷工況和應(yīng)力分析判據(jù),設(shè)計(jì)民機(jī)液壓管路系統(tǒng)應(yīng)力分析流程,對(duì)應(yīng)力分析方法的研究具有一定指導(dǎo)意義。(2)民機(jī)液壓管路系統(tǒng)有限元分析法建立以3000 psi民機(jī)液壓管路系統(tǒng)為研究對(duì)象,基于有限元分析理論,提出其模型簡化、邊界條件設(shè)置和網(wǎng)格劃分等方法。此外,結(jié)合疲勞損傷理論,采用Bandat和Dirlik數(shù)學(xué)模型對(duì)民機(jī)液壓管路系統(tǒng)在高周疲勞載荷作用下的壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)。同時(shí),給出在民機(jī)管路系統(tǒng)模態(tài)分析中應(yīng)用廣泛的傳遞矩陣法和有限元法,為其固有頻率求解奠定基礎(chǔ)。(3)民機(jī)液壓管路系統(tǒng)...
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:113 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
三個(gè)型號(hào)的國產(chǎn)客機(jī)實(shí)物及概念機(jī)照片
第2章民用液壓管路系統(tǒng)典型適航載荷分析與應(yīng)力分析流程設(shè)計(jì)-13-表2-13000psi壓力體制下民機(jī)液壓管路規(guī)格液壓管路規(guī)格不同液壓管路材料壁厚規(guī)格鋁合金鈦合金不銹鋼低壓(in)高壓(in)高壓(in)-04(0.250in)0.0350.0200.016-06(0.375in)0.0200.020-08(0.500in)0.0260.026-10(0.625in)0.0320.033-12(0.750in)0.0390.039-16(1.000in)—0.052鈦合金和不銹鋼材料主要應(yīng)用于高壓管路,鋁合金主要應(yīng)用于低壓管路,鈦合管路壁厚和不銹鋼管路壁厚大致相同,鋁合金管路壁厚都是0.035in。(2)液壓管接頭民機(jī)液壓管路系統(tǒng)中通過管接頭來連接兩段及以上管路,一般管路接頭可分為永久式、可拆卸式和柱端式三大類。永久式管路接頭一旦安裝后不可拆卸,可靠性較高;可拆卸式管路接頭維護(hù)性較好,但是質(zhì)量和體積較大,可靠性較弱;柱端式管接頭通常用于管路系統(tǒng)終端來連接管路與柱端端口。目前,3000psi壓力體制民機(jī)基本使用徑向壓接式管接頭。國產(chǎn)民機(jī)ARJ21-700液壓管路系統(tǒng)基本使用徑向壓接式管接頭,如圖2-1所示,其主要是通過裝配設(shè)備將管接頭壓接到管路表面,發(fā)生彈塑性變形,消除徑向空隙產(chǎn)生過盈配合,從而達(dá)到密封效果,不需要依靠連接螺紋。圖2-1民機(jī)液壓管路系統(tǒng)徑向壓接式管接頭(3)液壓管路系統(tǒng)支撐附件民機(jī)液壓管路系統(tǒng)遍布民機(jī)全身,工作環(huán)境十分復(fù)雜,根據(jù)ARP1897標(biāo)準(zhǔn)對(duì)管路支撐附件進(jìn)行安裝,抑制管路系統(tǒng)振動(dòng)和保證液壓系統(tǒng)可靠性。民機(jī)液壓管路通過卡箍、支架和過框主要支撐附件固定在民機(jī)結(jié)構(gòu)上,國產(chǎn)ARJ21-700民機(jī)機(jī)翼區(qū)域
燕山大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-14-局部液壓管路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖2-2所示。圖2-2國產(chǎn)ARJ21-700民機(jī)機(jī)翼區(qū)域局部液壓管路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖1)液壓管路系統(tǒng)支架支架是液壓管路系統(tǒng)主要支撐附件之一,一般采用鋁合金材料制造,其常用類型可分為L型支架和Z型支架,如圖2-3所示。a)L型管路支架b)Z型管路支架圖2-3液壓管路支架常用類型由上圖可知,兩種類型的管路支架都有兩個(gè)面擁有螺釘孔,一個(gè)面通過螺釘與約束管路的卡箍相連,另一個(gè)通過螺釘與民機(jī)結(jié)構(gòu)相連,從而輔助固定液壓管路。2)液壓管路系統(tǒng)卡箍卡箍是液壓管路系統(tǒng)的主要支撐附件之一,直接約束液壓管路自由。主要包括帶有襯墊的P型卡箍、馬鞍型卡箍或者可安裝多根管路的塊狀卡箍,如圖2-4所示。a)P型卡箍b)馬鞍型卡箍c)塊狀卡箍圖2-4民機(jī)液壓管路系統(tǒng)卡箍類型P型卡箍由金屬環(huán)形卡箍和橡膠襯墊組成,其安裝簡單,只需通過螺釘即可將單根液壓管路固定在支架上或直接固定在民機(jī)結(jié)構(gòu)上。并且,其體積孝安裝靈活和固定性好,在民機(jī)液壓系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用,其安裝示意圖如圖2-5所示。馬鞍型卡箍的材料和P型卡箍一樣,只是需要通過在其兩側(cè)分別安裝螺釘來固定單根液壓管路。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]深水結(jié)構(gòu)物監(jiān)測(cè)耐壓殼體的密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 司江偉,劉軍鵬,羅曉蘭,張濤. 石油礦場(chǎng)機(jī)械. 2019(05)
[2]噴氣式飛機(jī)機(jī)載設(shè)備振動(dòng)試驗(yàn)相關(guān)參數(shù)的計(jì)算方法研究[J]. 王繼亮. 科技與創(chuàng)新. 2019(13)
[3]某型飛機(jī)肘形導(dǎo)管斷裂故障分析與改進(jìn)驗(yàn)證[J]. 舒送,范鑫,劉峰,韋順超. 機(jī)床與液壓. 2019(02)
[4]飛機(jī)液壓源導(dǎo)管振動(dòng)改進(jìn)研究[J]. 劉克鵬,史強(qiáng). 內(nèi)燃機(jī)與配件. 2019(01)
[5]基于非線性累積損傷的隨機(jī)振動(dòng)疲勞壽命分析[J]. 王虎,王軻,趙麗茹. 振動(dòng).測(cè)試與診斷. 2018(05)
[6]液壓管路動(dòng)態(tài)特性分析與試驗(yàn)[J]. 宋玉山,任孝東,任峰. 鍛壓裝備與制造技術(shù). 2018(04)
[7]飛機(jī)管道顆粒碰撞阻尼器設(shè)計(jì)與試驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 於為剛,陳果,劉彬彬,寸文淵,張茂林,趙正大,陳雪梅,侯民利. 航空學(xué)報(bào). 2018(12)
[8]基于ANSYS大流量管路流固耦合振動(dòng)分析[J]. 桑勇,邵利來,王旭東. 液壓氣動(dòng)與密封. 2018(07)
[9]基于動(dòng)應(yīng)力的民機(jī)液壓管路疲勞壽命分析[J]. 齊曉燕,徐真. 機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2018(03)
[10]航空彎曲液壓管路流固耦合振動(dòng)頻響分析[J]. 權(quán)凌霄,孫冰江,趙勁松,李東. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(03)
碩士論文
[1]飛機(jī)吊掛液壓管系振動(dòng)傳遞特性研究[D]. 趙文俊.燕山大學(xué) 2018
[2]隨機(jī)振動(dòng)疲勞壽命估算方法的等效研究[D]. 梅紅杰.南京航空航天大學(xué) 2014
[3]機(jī)翼液壓管路模型簡化及振動(dòng)分析[D]. 楊龍.西安電子科技大學(xué) 2014
[4]車載設(shè)備隨機(jī)振動(dòng)疲勞壽命研究[D]. 顧曉華.南京航空航天大學(xué) 2013
[5]考慮溫度影響下結(jié)構(gòu)振動(dòng)疲勞壽命估算[D]. 王佳瑩.南昌航空大學(xué) 2012
[6]一種隨機(jī)振動(dòng)疲勞壽命分析技術(shù)研究[D]. 胡磊.南京航空航天大學(xué) 2012
本文編號(hào):3273370
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:113 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
三個(gè)型號(hào)的國產(chǎn)客機(jī)實(shí)物及概念機(jī)照片
第2章民用液壓管路系統(tǒng)典型適航載荷分析與應(yīng)力分析流程設(shè)計(jì)-13-表2-13000psi壓力體制下民機(jī)液壓管路規(guī)格液壓管路規(guī)格不同液壓管路材料壁厚規(guī)格鋁合金鈦合金不銹鋼低壓(in)高壓(in)高壓(in)-04(0.250in)0.0350.0200.016-06(0.375in)0.0200.020-08(0.500in)0.0260.026-10(0.625in)0.0320.033-12(0.750in)0.0390.039-16(1.000in)—0.052鈦合金和不銹鋼材料主要應(yīng)用于高壓管路,鋁合金主要應(yīng)用于低壓管路,鈦合管路壁厚和不銹鋼管路壁厚大致相同,鋁合金管路壁厚都是0.035in。(2)液壓管接頭民機(jī)液壓管路系統(tǒng)中通過管接頭來連接兩段及以上管路,一般管路接頭可分為永久式、可拆卸式和柱端式三大類。永久式管路接頭一旦安裝后不可拆卸,可靠性較高;可拆卸式管路接頭維護(hù)性較好,但是質(zhì)量和體積較大,可靠性較弱;柱端式管接頭通常用于管路系統(tǒng)終端來連接管路與柱端端口。目前,3000psi壓力體制民機(jī)基本使用徑向壓接式管接頭。國產(chǎn)民機(jī)ARJ21-700液壓管路系統(tǒng)基本使用徑向壓接式管接頭,如圖2-1所示,其主要是通過裝配設(shè)備將管接頭壓接到管路表面,發(fā)生彈塑性變形,消除徑向空隙產(chǎn)生過盈配合,從而達(dá)到密封效果,不需要依靠連接螺紋。圖2-1民機(jī)液壓管路系統(tǒng)徑向壓接式管接頭(3)液壓管路系統(tǒng)支撐附件民機(jī)液壓管路系統(tǒng)遍布民機(jī)全身,工作環(huán)境十分復(fù)雜,根據(jù)ARP1897標(biāo)準(zhǔn)對(duì)管路支撐附件進(jìn)行安裝,抑制管路系統(tǒng)振動(dòng)和保證液壓系統(tǒng)可靠性。民機(jī)液壓管路通過卡箍、支架和過框主要支撐附件固定在民機(jī)結(jié)構(gòu)上,國產(chǎn)ARJ21-700民機(jī)機(jī)翼區(qū)域
燕山大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-14-局部液壓管路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖2-2所示。圖2-2國產(chǎn)ARJ21-700民機(jī)機(jī)翼區(qū)域局部液壓管路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖1)液壓管路系統(tǒng)支架支架是液壓管路系統(tǒng)主要支撐附件之一,一般采用鋁合金材料制造,其常用類型可分為L型支架和Z型支架,如圖2-3所示。a)L型管路支架b)Z型管路支架圖2-3液壓管路支架常用類型由上圖可知,兩種類型的管路支架都有兩個(gè)面擁有螺釘孔,一個(gè)面通過螺釘與約束管路的卡箍相連,另一個(gè)通過螺釘與民機(jī)結(jié)構(gòu)相連,從而輔助固定液壓管路。2)液壓管路系統(tǒng)卡箍卡箍是液壓管路系統(tǒng)的主要支撐附件之一,直接約束液壓管路自由。主要包括帶有襯墊的P型卡箍、馬鞍型卡箍或者可安裝多根管路的塊狀卡箍,如圖2-4所示。a)P型卡箍b)馬鞍型卡箍c)塊狀卡箍圖2-4民機(jī)液壓管路系統(tǒng)卡箍類型P型卡箍由金屬環(huán)形卡箍和橡膠襯墊組成,其安裝簡單,只需通過螺釘即可將單根液壓管路固定在支架上或直接固定在民機(jī)結(jié)構(gòu)上。并且,其體積孝安裝靈活和固定性好,在民機(jī)液壓系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用,其安裝示意圖如圖2-5所示。馬鞍型卡箍的材料和P型卡箍一樣,只是需要通過在其兩側(cè)分別安裝螺釘來固定單根液壓管路。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]深水結(jié)構(gòu)物監(jiān)測(cè)耐壓殼體的密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 司江偉,劉軍鵬,羅曉蘭,張濤. 石油礦場(chǎng)機(jī)械. 2019(05)
[2]噴氣式飛機(jī)機(jī)載設(shè)備振動(dòng)試驗(yàn)相關(guān)參數(shù)的計(jì)算方法研究[J]. 王繼亮. 科技與創(chuàng)新. 2019(13)
[3]某型飛機(jī)肘形導(dǎo)管斷裂故障分析與改進(jìn)驗(yàn)證[J]. 舒送,范鑫,劉峰,韋順超. 機(jī)床與液壓. 2019(02)
[4]飛機(jī)液壓源導(dǎo)管振動(dòng)改進(jìn)研究[J]. 劉克鵬,史強(qiáng). 內(nèi)燃機(jī)與配件. 2019(01)
[5]基于非線性累積損傷的隨機(jī)振動(dòng)疲勞壽命分析[J]. 王虎,王軻,趙麗茹. 振動(dòng).測(cè)試與診斷. 2018(05)
[6]液壓管路動(dòng)態(tài)特性分析與試驗(yàn)[J]. 宋玉山,任孝東,任峰. 鍛壓裝備與制造技術(shù). 2018(04)
[7]飛機(jī)管道顆粒碰撞阻尼器設(shè)計(jì)與試驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 於為剛,陳果,劉彬彬,寸文淵,張茂林,趙正大,陳雪梅,侯民利. 航空學(xué)報(bào). 2018(12)
[8]基于ANSYS大流量管路流固耦合振動(dòng)分析[J]. 桑勇,邵利來,王旭東. 液壓氣動(dòng)與密封. 2018(07)
[9]基于動(dòng)應(yīng)力的民機(jī)液壓管路疲勞壽命分析[J]. 齊曉燕,徐真. 機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2018(03)
[10]航空彎曲液壓管路流固耦合振動(dòng)頻響分析[J]. 權(quán)凌霄,孫冰江,趙勁松,李東. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(03)
碩士論文
[1]飛機(jī)吊掛液壓管系振動(dòng)傳遞特性研究[D]. 趙文俊.燕山大學(xué) 2018
[2]隨機(jī)振動(dòng)疲勞壽命估算方法的等效研究[D]. 梅紅杰.南京航空航天大學(xué) 2014
[3]機(jī)翼液壓管路模型簡化及振動(dòng)分析[D]. 楊龍.西安電子科技大學(xué) 2014
[4]車載設(shè)備隨機(jī)振動(dòng)疲勞壽命研究[D]. 顧曉華.南京航空航天大學(xué) 2013
[5]考慮溫度影響下結(jié)構(gòu)振動(dòng)疲勞壽命估算[D]. 王佳瑩.南昌航空大學(xué) 2012
[6]一種隨機(jī)振動(dòng)疲勞壽命分析技術(shù)研究[D]. 胡磊.南京航空航天大學(xué) 2012
本文編號(hào):3273370
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