检索结果-内蒙古大学图书馆

机械工程学报 2025年第4期61卷 314-322页

作者：尚耀星王业硕于天李瑶焦宗夏北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 北京航空航天大学飞行器一体化控制全国重点实验室北京100191 北京航空航天大学先进机载系统工业和信息化部重点实验室北京100191 北京航空航天大学宁波创新研究院宁波315800

碳纤维增强复合材料(Carbon fiber reinforced composites,CFRP)凭借其优异性能在液压元件与系统轻量化方面受到广泛关注。目前,CFRP在液压缸上的应用主要集中于缸筒,而在活塞杆中的应用研究较少。针对大推拉力的细活塞杆的轻量化,从复... 详细信息

碳纤维增强复合材料(Carbon fiber reinforced composites,CFRP)凭借其优异性能在液压元件与系统轻量化方面受到广泛关注。目前,CFRP在液压缸上的应用主要集中于缸筒,而在活塞杆中的应用研究较少。针对大推拉力的细活塞杆的轻量化,从复合材料杆的力学简化模型出发,研究复合材料的厚度、角度参数的影响,指导复合材料杆的铺层设计。对于CFRP活塞杆的金属-非金属连接结构,设计CFRP与金属接头的凸台嵌合结构,并对结构参数进行优化。形成基于有限元的异质材料活塞杆分析方法,设计试制轻量化活塞杆样件,并组装成液压缸样机进行测试,试验结果表明活塞杆满足设计要求,比同尺寸钢制活塞杆减重64.77%,验证了CFRP在液压缸制造中的可行性和轻量化潜力。

关键词：液压缸活塞杆轻量化碳纤维增强复合材料

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复合材料伺服液压缸精准摩擦特性测试方法研究

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机械工程学报 2024年第16期60卷 338-347页

作者：姜琳琳于天李瑶焦宗夏尚耀星北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 北京航空航天大学飞行器控制一体化技术国家级重点实验室北京100191 北京航空航天大学宁波创新研究院宁波315800 北京航空航天大学先进航空机载系统工业和信息化部重点实验室北京100191

复合材料伺服液压缸是液压缸轻量化的创新解决方案,能否利用其替代传统液压缸,摩擦特性是核心因素之一,它对电液伺服系统的控制精度和动态性能产生影响。传统液压缸摩擦测试一般采用粗放的启动压力测量法,针对新研制的复合材料液压缸,... 详细信息

复合材料伺服液压缸是液压缸轻量化的创新解决方案,能否利用其替代传统液压缸,摩擦特性是核心因素之一,它对电液伺服系统的控制精度和动态性能产生影响。传统液压缸摩擦测试一般采用粗放的启动压力测量法,针对新研制的复合材料液压缸,提出一种宽速高效的精准摩擦测试方法。该方法采用对顶拖动原理,向位置拖动缸施加控制指令,使位置拖动缸拖动被测缸进行变速运动,获得被测缸在宽速范围内的摩擦力、速度实测值,然后拟合摩擦力-速度曲线,辨识获得被测液压缸的摩擦特征参数。提出高频段摩擦力-速度特征点标记方法与变步长宽速拖动方法,提升摩擦特性测试精度。搭建碳纤维液压缸摩擦试验台,验证该测试方法的有效性,测试结果指导碳纤维液压缸筒的刚度匹配设计。

关键词：液压传动伺服液压缸摩擦特性复合材料摩擦测试

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基于气液耦合原理的飞机液压系统流体脉动消振器

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航空学报 2024年第15期45卷 50-64页

作者：徐远志王任源焦宗夏北京航空航天大学前沿科学技术创新研究院北京100191 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 北京航空航天大学先进航空机载系统工业和信息化部重点实验室北京100191 北京航空航天大学宁波创新研究院宁波315800 天目山实验室杭州310023

飞机液压系统具有高可靠与高安全的需求,然而液压泵的输出流体脉动会导致管路振动,甚至元件损坏,是制约系统寿命和可靠性提升的瓶颈因素。机载液压系统对流体脉动抑制装置提出了宽频率范围、宽温度范围、高效减振、紧凑体积等要求,传统... 详细信息

飞机液压系统具有高可靠与高安全的需求,然而液压泵的输出流体脉动会导致管路振动,甚至元件损坏,是制约系统寿命和可靠性提升的瓶颈因素。机载液压系统对流体脉动抑制装置提出了宽频率范围、宽温度范围、高效减振、紧凑体积等要求,传统减振方式难以满足。从理论上给出了气液耦合消振数学原理,提出了一种宽频宽温的流体脉动消振器,用于飞机液压系统的脉动抑制应用。建立了该消振器的数学模型,研究了影响频率和温度范围的参数规律和设计准则,并讨论了安装位置的影响。研制了消振器样机,并针对航空液压泵开展了脉动抑制实验,验证了该消振器的宽频性能和宽温性能。实验结果表明,消振器在394.2~1540 Hz频率范围内有消振效果,且插入损失最大可达29.6 dB。常温下,压力脉动幅值时域上最大可降低75.7%,频域上最大可降低89.3%;高温下,压力脉动幅值时域上最大可降低68.0%,频域上最大可降低88.0%。提出的设计方法与消振器模型的有效性和准确性得到了实验验证,研制的消振器装置在宽频、宽温范围内具有良好的压力脉动衰减性能。

关键词：飞机液压系统压力脉动脉动抑制气液耦合脉动实验

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基于LNG的高速飞机热管理系统设计建模与分析

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航空学报 2023年第10期44卷 102-116页

作者：成超乾于鹏谢宗齐李洋焦宗夏北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 北京航空航天大学宁波创新研究院宁波315800 北京航空航天大学前沿科学技术创新研究院北京100191 北京航空航天大学飞行器控制一体化技术重点实验室北京100191 北京航空航天大学先进航空机载系统工业和信息化部重点实验室北京100191 北京空天技术研究所北京100074 天目山实验室杭州311115

针对高速飞机长时高速飞行过程中面临的机载热管理系统潜在超温问题,引入消耗性冷源液化天然气(LNG)设计了一种新型的热管理系统架构。面向最高巡航马赫数为7的完整飞行剖面,通过热管理系统动态仿真,对比分析了引入LNG前后,不同初始条... 详细信息

针对高速飞机长时高速飞行过程中面临的机载热管理系统潜在超温问题,引入消耗性冷源液化天然气(LNG)设计了一种新型的热管理系统架构。面向最高巡航马赫数为7的完整飞行剖面,通过热管理系统动态仿真,对比分析了引入LNG前后,不同初始条件下机载设备、机身结构和发动机滑油冷却系统的温度。结果表明高速飞机通过引入LNG来提升热管理系统性能具有可行性。在未引入LNG并以燃油为主要热沉时,热管理系统在高速段和返航时由于热沉不足导致系统温控能力下降,机载系统可能存在长时间的超温现象。引入LNG后在高速段和返航时解决了超温问题,并得到了不同起飞环境温度下LNG的消耗量及引入LNG后的体积和重量代价,通过数据拟合得到LNG消耗量与起飞环境温度的经验公式,可为同类型系统设计提供了参考。

关键词：高速飞机 LNG 热管理系统温控性能代价评估

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飞机液压刹车系统的自激振动分析与抑制

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机械工程学报 2024年第16期60卷 200-208页

作者：徐远志焦宗夏冯昊谢彦杨重阳谢作建刘泽华金瑶兰孟少康北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 北京航空航天大学先进航空机载系统工业和信息化部重点实验室北京100191 北京航空航天大学宁波创新研究院宁波315800 航空工业第一飞机设计研究院西安710089 上海衡拓液压控制技术有限公司上海201612

飞机液压刹车系统为压力控制系统,采用压力伺服阀将刹车指令转化为对应的输出压力,驱动刹车作动器进行刹车。某型飞机刹车系统遇到压力振荡问题,存在周期性的压力波动,严重影响刹车系统的控制性能。建立飞机液压刹车系统数学模型,开展... 详细信息

飞机液压刹车系统为压力控制系统,采用压力伺服阀将刹车指令转化为对应的输出压力,驱动刹车作动器进行刹车。某型飞机刹车系统遇到压力振荡问题,存在周期性的压力波动,严重影响刹车系统的控制性能。建立飞机液压刹车系统数学模型,开展振动原理分析,提出振动机理为一种含有正反馈的阀-管路系统非线性自激振动。采用龙格库塔法对建立的微分方程数学模型求解计算,得到相轨迹为稳定的极限环,即自激振动。提出增大回油容腔和取消回油反馈两种抑制方法,基于AMESim软件进行仿真分析,并开展了试验验证,证明自激振动理论的正确性和抑制方法的有效性。提出的理论方法,可分析和判别压力伺服阀的自激振动风险,对飞机液压刹车系统设计具有良好的指导意义。

关键词：液压刹车系统压力伺服阀正反馈自激振动

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液压元件及系统智能化发展现状及趋势思考

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机械工程学报 2023年第20期59卷 357-384页

作者：焦宗夏吴帅李洋张超靳红涛舒圣位仁磊李仁洁王易张昊园张亚东北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 北京航空航天大学先进航空机载系统工业和信息化部重点实验室北京100191 北京航空航天大学飞行器控制一体化国防技术重点实验室北京100191 北京航空航天大学宁波创新研究院宁波315800 天目山实验室杭州310023 北京航空航天大学前沿科学技术创新研究院北京100191

第四次工业革命利用信息化技术促进产业变革,将带我们进入智能化时代。由于液压系统作为核心动力和控制部分,广泛应用于先进制造、航空航天、海洋等重大装备,工业装备的智能化必然会要求液压元件及系统实现智能化。所以,近年来智能液压... 详细信息

第四次工业革命利用信息化技术促进产业变革,将带我们进入智能化时代。由于液压系统作为核心动力和控制部分,广泛应用于先进制造、航空航天、海洋等重大装备,工业装备的智能化必然会要求液压元件及系统实现智能化。所以,近年来智能液压一直是液压领域的研究热点,推动液压领域进入智能时代,也给液压系统的研究带来新的活力,但也遇到了新的挑战,包括对智能液压系统的理解不一致,缺乏系统综合的研究,成碎片化的点突破等。分析智能液压系统的内涵与演进历程,阐述智能液压系统的架构体系,总结出智能液压系统具有的智能感知、智能调控、智能运维三大特征,并从这三个方面综述国内外的研究进展,揭示智能液压存在的问题和挑战;最后讨论应对挑战的研究路径和发展趋势。

关键词：液压系统智能化感知调控运维

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舵面结构参数化建模方法及气动弹性应用

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飞机设计 2019年第5期39卷 19-26页

作者：宋晨万轲杨超陈晨北京航空航天大学无人系统研究院北京100191 北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191 北京航空航天大学航空先进设计技术工业和信息化部重点实验室北京100191 中国商飞上海飞机设计研究院上海201210

以典型舵面为对象研究适用于飞行器部件的结构参数化建模方法及应用。首先,提出一种基于有限元方法,及映射变换法则的,由二维网格参数化剖分向三维外形展开的,参数化描述思路,通过Matlab编程实现其流程算法;然后,将舵面参数化建模,与结... 详细信息

以典型舵面为对象研究适用于飞行器部件的结构参数化建模方法及应用。首先,提出一种基于有限元方法,及映射变换法则的,由二维网格参数化剖分向三维外形展开的,参数化描述思路,通过Matlab编程实现其流程算法;然后,将舵面参数化建模,与结构动力学及颤振分析相结合,分别将结构模型、气动网格和插值结点做参数化描述,进而实现舵面颤振分析模型的参数化;最终,将参数化建模方法,与遗传算法优化流程相结合,实现舵面外形及结构参数的优化设计。以某全动尾翼模型为例,应用文中方法极大提高了结构建模效率;与遗传算法相结合,在满足约束条件的前提下,实现了该舵面初始方案47%的结构减重效果。研究成果可为概念设计阶段的舵面设计提供指导。

关键词：舵面参数化建模映射变换颤振分析遗传算法

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