精密球体零件加工工艺的研究与应用

球体零件是某国家重点型号发动机某一球阀的核心零件,它具有高形位公差要求、形状不规则、表面质量要求高等特点,给实际的加工生产带来极大难度,该零件被列入某国家重点型号发动机研制中的关键工艺技术之一.通过反复试加工与参数摸索,在充分了解铝材质球体零件结构特点及加工难点的基础上,总结出一套粗加工、半精加工、精加工的加工工艺流程方法,并依据金属材料热处理原理在粗加工后、精加工前分别穿插进行不同热处理以达到消除粗加工去除大余量过程中产生的机械加工应力与稳定零件尺寸的目的,最后采用自制辅助工装夹具、刀具选择以及优化切削参数等措施,成功生产出一批完全满足设计要求的精密球体零件,装配该球体零件的球阀顺利通过热试车考核.     

吸气式组合发动机进口转换阀门通用特性的计算

讨论了转换阀门的特性通用表达式。采用了工程实际上可以接受的无粘流动模型以及气体流过阀门时产生的各种损失,气体流过阀门时的落后角的模型。考虑了在片状阀门流通通道内气流的临界堵塞流动的模型与计算方法,以便能作改变阀门开度时的变几何阀门的性能计算。     

电动气活门的可靠性设计

将传统设计与可靠性理论相结合的可靠性设计方法,应用于液体火箭发动机电动气活门设计中,证明了这种思路的可行性与合理性,对部件设计的可靠度保证大有裨益。     

单向阀内部振动的分析

在双组元推进系统中,使用单向阀控制气体介质单向流动.当上游气源接通时,单向阀受到瞬间冲击激励,其阀芯与弹簧构成简单的弹簧质量系统,在阻尼作用下,与非线性阀座或刚性阀座碰撞,会出现复杂的共振现象,导致整个气压系统不稳定.文中建立了单向阀弹簧质量系统的数学模型,并分析了所产生的共振现象,为单向阀设计、试验和使用中控制共振现象提供了一种方法.     

涡流阀变推力发动机涡流室涡流结构分析

为了研究涡流阀变推力发动机涡流室流动,利用建立的径向压强测试实验装置和三维数值计算模型,进行了涡流室压强分布和涡流结构的研究,获得了涡流室径向压强分布及涡流室旋涡结构.研究结果表明,涡流室内压强分布呈现出中心较小区域变化剧烈,而其余大部分区域变化不明显的现象;流场中心区域存在涡核结构,减小了喷管有效喉部面积,即实现推力...     

阀门止动环防脱分析

从理论上分析了阀门止动环受力情况,研究了止动环脱落的原因,给出了几种可以防止止动环脱落的方法,提出了止动环内径的设计方法,并用有限元软件对阀门止动环的脱落和防脱措施进行了仿真模拟,结果验证了理论推导。通过以上分析,加深了对于止动环防脱的理解,对今后止动环及沟槽的设计提供了指导。     

燃油调节器计量活门自抗扰控制

为了消除某型燃油调节器计量活门控制系统受燃油油压扰动以及元件老化等因素的影响而导致计量活门位置控制所受干扰,根据燃油调节器计量活门控制系统工作原理,采用机理建模的方法建立动力学方程;采用自抗扰控制方法对计量活门位置进行控制,将燃油扰动等引起的非线性项集成为总扰动,设计线性扩张状态观测器进行实时观测并主动补偿;使用Matlab/Simu?link工具搭建仿真模型进行分析,将所提出的控制器与PI控制器进行比较。结果表明：在跟踪5 mm平滑输入,一定燃油阶跃扰动情况下,自抗扰控制和PI控制的最大绝对误差分别为3.76459×10 -4 和8.20315×10 -3 ,均方差分别为1.78593×10 -6 和5.12835×10 -5 。在跟踪正弦函数输入,一定燃油正弦扰动情况下,自抗扰控制和PI控制的最大绝对误差分别为2.62611×10 -3 和9.03823×10 -3 ,均方差分别是5.71403×10 -4 和7.77306×10 -3 。所设计的控制器能有效估计并补偿扰动,比PI控制器具有更强的抗燃油扰动能力,鲁棒性更强,提高了计量活门位置控制精度。可为后续的抗扰动控制算法改进和后续试验研究提供思路及理论指导。     

基于自适应模拟退火算法的航空电磁阀优化研究

电磁阀是组成航空发动机数字电子控制系统的重要部件,其响应的快速性是制约航空发动机数字电子控制系统性能的重要因素。根据某型航空电磁阀的设计原理构建了一种电磁阀数学模型,并使用设计参数及实际的试验、试车数据对所建成的航空电磁阀数学模型进行了验证。验证结果显示,所设计的电磁阀数学模型具有较高的动静态的精度,在此基础上,设计了一种基于自适应模拟退火算法的航空电磁阀优化方法,并对电磁阀的线圈匝数、阀芯质量、工作气隙的宽度和模型管直径等4个重要参数进行了优化。研究结果证实,相比于原设计方案,参数优化后的电磁阀开启响应时间缩短了50%,关闭响应时间缩短了45.4%。     

喷嘴挡板式三通气动阀控缸特性分析

喷嘴挡板式三通气动阀控不对称缸常用于航空发动机起动系统的引气控制。在分析由固定节流孔、喷嘴挡板可变节流孔和容腔组成的喷嘴挡板式气动三通阀原理的基础上,建立了气动三通阀控不对称缸差动系统的数学模型,得到了气源、控制阀与气缸结构参数对三通阀控缸静、动态特性的影响规律。研究发现,通过增大空气填充速率和减少空气需求,可以提高喷嘴挡板式三通气动阀控缸的响应速度,例如增大喷嘴挡板式气动三通阀的固定节流孔直径、减小活塞有效面积、提高供气压力等;理论分析结果与实践结果一致。     

气动薄膜调节阀控制系统工作过程的动态仿真

借鉴气体减压器动态仿真的有限体积模型发展了一种可仿真气动薄膜调节阀动态流场的有限体积模型,并结合简单的比例-积分-微分(PID)控制算法,发展了一种可仿真气动薄膜调节阀控制系统工作过程的动态仿真模型。采用此模型,运用模块化建模与仿真方法对气动薄膜调节阀控制液体火箭发动机贮箱压强的简化系统进行了动态工作过程仿真,比较了不同PID参数和初始参数设置情况下的控制品质。数学模型和建模方法显示出较好的有效性和通用性。