本文關(guān)鍵詞：渦輪泵主閥波紋管組件靈活性分析及檢測系統(tǒng)的研制

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【摘要】：隨著火箭發(fā)射密度的提高,對其發(fā)動機工作的可靠度要求越來越高,波紋管組件作為火箭發(fā)動機渦輪泵主閥的控制核心,其靈活性的好壞將直接影響著火箭發(fā)動機的工作的可靠度。由于波紋管組件運動過程中的摩擦及裝配不同心等問題,將造成波紋管組件運動過程中出現(xiàn)卡頓、運動不連續(xù)的情況,目前對其靈活性檢測主要采用手動檢測方法,人為因素影響較大,亟需一種新型的波紋管組件靈活性檢測方法對其進(jìn)行科學(xué)合理的檢測。本文首先建立了渦輪泵主閥波紋管組件的力學(xué)模型,并利用Abaqus有限元仿真軟件對組件內(nèi)的大小波紋管的力學(xué)性能進(jìn)行分析,獲得了其變形機理、壓力作用下的應(yīng)力-應(yīng)變分布及力-位移曲線,為渦輪泵主閥波紋管組件的設(shè)計及靈活性檢測裝置的搭建提供了理論基礎(chǔ)。為解決當(dāng)前手動檢測方法控制氣壓不穩(wěn)定的弊端,本文提出了一種基于實時插補的氣壓線性化控制方法,對控制壓力進(jìn)行預(yù)分配,并根據(jù)上一插補周期的壓力增速,對控制元件的控制量進(jìn)行實時調(diào)整,確保氣壓的線性增長,從而解決手動調(diào)節(jié)氣壓帶來的不穩(wěn)定性問題。同時針對波紋管組件在氣壓作用下的位移量,設(shè)計出了一套基于激光傳感器的位移檢測裝置,通過激光傳感器對其移動情況進(jìn)行穩(wěn)定、高精度的測量。同時為保證壓力的線性化控制及靈活性檢測數(shù)據(jù)的采集及保存,開發(fā)出了一套以ARM處理器為核心的控制系統(tǒng),并在其外圍搭建出基于AD7366的高速AD采集卡、提供多路電壓及外接接口的電路基板,同時對壓力線性化的控制算法和基于DMA方式的串口數(shù)據(jù)傳輸方式進(jìn)行了研究和開發(fā)。通過實驗對檢測平臺的系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行測定,利用靈活性檢測氣動平臺對波紋管組件在不同壓力加載速度下的檢測參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計,得到不同氣壓加載速度對波紋管組件的系統(tǒng)剛度、位移偏差均方差以及開啟/截止壓力均無影響,但對波紋管組件的速度波動將產(chǎn)生很大影響的結(jié)論,確定了在該型號波紋管組件的靈活性檢測的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定,同時提出了下一步的研究重點。
【關(guān)鍵詞】：波紋管 靈活性 氣動檢測平臺 壓力線性化
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V432
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-19
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀9-17
• 1.2.1 渦輪泵主閥波紋管組件的機械特性分析的研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 渦輪泵主閥波紋管組件位移檢測方法的研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.3 渦輪泵主閥波紋管組件靈活性檢測系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀12-17
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容17-19
• 第2章 渦輪泵主閥波紋管組件的機械特性分析19-31
• 2.1 渦輪泵主閥工作原理分析及力學(xué)模型的建立19-20
• 2.2 渦輪泵主閥波紋管組件機械特性仿真分析20-30
• 2.2.1 渦輪泵主閥機械特性仿真分析整體流程20-23
• 2.2.2 波紋管組件的Abaqus有限元仿真分析23-27
• 2.2.3 基于EJMA公式的波紋管剛度計算27-30
• 2.3 本章小結(jié)30-31
• 第3章 靈活性檢測平臺氣動系統(tǒng)的研制31-42
• 3.1 靈活性位移檢測單元的設(shè)計31-33
• 3.2 靈活性氣動檢測單元氣控方案的設(shè)計33-36
• 3.3 靈活性氣動檢測平臺氣路模型的設(shè)計與搭建36-41
• 3.3.1 靈活性氣動檢測平臺氣路模型的設(shè)計36-37
• 3.3.2 靈活性氣動檢測平臺氣路模型元件的選取37-39
• 3.3.3 靈活性氣動檢測平臺的搭建39-41
• 3.4 本章小結(jié)41-42
• 第4章 靈活性檢測平臺控制系統(tǒng)的研制42-56
• 4.1 靈活性檢測平臺控制功能的分析42-43
• 4.2 靈活性檢測平臺硬件系統(tǒng)的搭建43-50
• 4.2.1 靈活性檢測平臺硬件系統(tǒng)架構(gòu)43-44
• 4.2.2 靈活性檢測平臺控制核心的搭建44-47
• 4.2.3 靈活性檢測平臺高速AD采集電路硬件搭建47-50
• 4.3 靈活性檢測平臺控制算法的研究50-55
• 4.3.1 靈活性檢測平臺壓力線性化算法的研究50-52
• 4.3.2 基于DMA方式的串口數(shù)據(jù)傳輸算法的研究52-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 第5章 靈活性氣動檢測平臺系統(tǒng)的實驗研究56-66
• 5.1 靈活性檢測氣動平臺系統(tǒng)參數(shù)的測定56-60
• 5.1.1 系統(tǒng)參數(shù)測定的方案設(shè)計56-57
• 5.1.2 系統(tǒng)參數(shù)測定實驗數(shù)據(jù)的分析57-58
• 5.1.3 基于壓力線性化算法的壓力控制的效果分析58-60
• 5.2 靈活性檢測實驗參數(shù)的設(shè)定及判定標(biāo)準(zhǔn)的研究60-65
• 5.2.1 靈活性檢測判定標(biāo)準(zhǔn)60-62
• 5.2.2 靈活性檢測數(shù)據(jù)處理及參數(shù)的設(shè)定62-65
• 5.3 本章小結(jié)65-66
• 結(jié)論66-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果71-73
• 致謝73

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：614710