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《上海交通大学》 2010年
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飞机液压系统管道流固耦合分析

郭庆  
【摘要】: 飞机液压系统作为飞机飞行控制系统和起落架等负载的动力源,对飞机的安全飞行起着关键的作用。飞机液压系统液压泵脉动式的输出使管道产生强迫振动和谐振,如果固体管道的固有频率与流体的谐振频率相接近,或者与液压泵的脉动频率相接近,则会产生流固耦合振动。流固耦合振动会降低管道及液压部件的寿命,严重时甚至会造成管壁破裂、管路支撑结构破坏,引起支撑刚度下降、管路系统失效、液压油液泄露,从而导致严重的灾难性事故。因此,弄清楚飞机液压系统管道流固耦合振动的机制,对于设计安全可靠的新型液压系统和现有飞机液压系统的振动抑制对策都是非常重要的。 本文对飞机液压系统管道流固耦合振动情况进行了分析研究,具体工作包括以下几个方面: 1)研究了飞机液压系统流固耦合振动的机制,讨论了飞机液压系统管道的布局和流固耦合振动的一般规律。由分析可知,管道支承结构刚度逐渐下降的慢变参数特性,是造成飞机液压系统管路及相关固定结构破坏失效的真正原因。 2)建立了输液管道流体运动及管道运动的线性微分方程,并通过流体与结构之间的边界接触来实现流固耦合;推导了飞机液压系统管道流固耦合振动的动力学方程和有限元方程。 3)利用有限元软件ANSYS进行输液管道流固耦合振动仿真设计。仿真算例表明,不同管道支撑结构、不同管道长度、不同管内流体流速及不同管道类型都对管道振动有较大的影响,管道结构设计时应根据不同的情况选择合适的支撑结构和管道类型、并设置合适的相邻支撑结构间距。
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:V249.1

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