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VSV调节机构的仿真提速和精度补偿措施

航空学报 2022年第9期43卷 491-504页

作者：张宝振王汉平徐峰吴志青北京理工大学宇航学院北京100081 中国航发商用航空发动机有限责任公司上海200241

可调静叶调节机构对提高燃气涡轮发动机喘振裕度具有重要作用。基于多体动力学理论和自开发参数化建模平台,构建了考虑温度效应、尺寸误差、运动副间隙、非线性摩擦接触等复杂因素的五级联调刚柔耦合动力学模型。解析推导了轴-衬套法向... 详细信息

可调静叶调节机构对提高燃气涡轮发动机喘振裕度具有重要作用。基于多体动力学理论和自开发参数化建模平台,构建了考虑温度效应、尺寸误差、运动副间隙、非线性摩擦接触等复杂因素的五级联调刚柔耦合动力学模型。解析推导了轴-衬套法向非线性接触力表达式,并验证了采用不同法向接触力模型对仿真结果的影响不足2.198%;通过简化建模单元、向求解器提供力元对状态变量的偏导数,在确保刚柔耦合动力学模型计算精度的前提下,使得计算效率最大可提升24.56%;基于有限差分法,求解了可调静叶调节机构的阻滞力、角度调节精度对部分参数的局部灵敏度,据此提出了改善机构性能的补偿措施,并通过动力学仿真验证了补偿措施的有效性。

关键词：调节机构刚柔耦合动力学计算效率局部灵敏度阻滞力角度调节精度

飞行器二元变几何进气道调节机构多目标优化设计

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航空动力学报 2023年

作者：齐海涛刘旭刘咄孟浩洋苏航北京航空航天大学工程训练中心北京航空航天大学机械工程及自动化学院

针对高超声速飞行器二元变几何进气道调节机构质量轻、能耗低、精度高的设计需求，对机构开展了多目标优化工作，获得了综合性能最优的设计方案，并验证了方案的可行性。首先通过受力分析与ADAMS仿真的手段，得到楔板与喉道板作动所需... 详细信息

针对高超声速飞行器二元变几何进气道调节机构质量轻、能耗低、精度高的设计需求，对机构开展了多目标优化工作，获得了综合性能最优的设计方案，并验证了方案的可行性。首先通过受力分析与ADAMS仿真的手段，得到楔板与喉道板作动所需的最小驱动力；然后建立了机构质量、能耗和刚度的数学模型，确定了机构的设计变量与约束条件，采用NSGA-Ⅱ优化算法进行多目标优化得到帕累托解集，通过层次图的绘制实现了帕累托前沿的可视化，并选取了一组最优解作为设计方案；最后通过MCD运动学仿真分析对方案的可行性进行验证。结果表明，与优化前相比，机构的质量降低了6.48%，能耗降低了8.35%，并且能够满足调节作动的行程需求。

关键词：高超声速飞行器二元变几何进气道调节机构质量建模多目标优化

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VSV调节机构阻滞力和调节精度的归因分析

航空学报 2020年第12期41卷 380-390页

作者：张哲王汉平孙浩然刘冬北京理工大学宇航学院北京100081 中国航发沈阳发动机研究所沈阳110015

基于ANCF方法和摩擦力的NURBS表达算法,构建了考虑装配间隙、尺寸公差、关键件柔性、热影响以及接触摩擦等因素的复杂VSV调节机构的刚柔耦合动力学模型,并依据部件空间分布关系和参数化表述开发了VSV调节机构的快速自动化建模流程,大大... 详细信息

基于ANCF方法和摩擦力的NURBS表达算法,构建了考虑装配间隙、尺寸公差、关键件柔性、热影响以及接触摩擦等因素的复杂VSV调节机构的刚柔耦合动力学模型,并依据部件空间分布关系和参数化表述开发了VSV调节机构的快速自动化建模流程,大大提升了建模效率。分别对VSV调节机构的单级模拟气动实验及热态联调实验状态进行了对比仿真,结果表明,所构建的VSV调节机构模型在阻滞力仿真方面具有较高的可信度,且气动力引起的摩擦力矩是造成机构阻滞力、角度调节迟滞和调节精度下降的主要原因,气动力矩对机构阻滞力和角度迟滞影响不明显,关键件柔性对阻滞力影响较小,但却是调节精度降低的内在因素。

关键词：静子叶片调节机构阻滞力调节精度刚柔耦合动力学

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基于多规格纸张的供料装置设计及试验

机械设计 2022年第5期39卷 26-29页

作者：马清艳赵丽琴王彪潘晓光中北大学机械工程学院山西太原030051 山西三友和智慧信息技术股份有限公司山西太原030000

纸质文档转换成电子文档时,需将纸张提前放入供纸装置,通过供纸装置将纸张储存并提升。文中设计了一种适用于多规格纸张的供纸装置,可根据纸张长度和宽度尺寸分别进行调节,同时可带动纸张上升和下降,并自动检测纸张到位。结果表明,供纸... 详细信息

纸质文档转换成电子文档时,需将纸张提前放入供纸装置,通过供纸装置将纸张储存并提升。文中设计了一种适用于多规格纸张的供纸装置,可根据纸张长度和宽度尺寸分别进行调节,同时可带动纸张上升和下降,并自动检测纸张到位。结果表明,供纸装置适合最小尺寸为120 mm×100 mm,最大尺寸为420 mm×297 mm的纸张,可容纳约4 200张厚度为0.1 mm规格的纸张,调节简单方便,装置可靠。

关键词：纸张多规格调节机构供纸装置

偏载状态下集束式潜孔锤气流调节机构同步特性分析

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液压与气动 2022年第2期46卷 94-100页

作者：娄磊陈孟举秦伟业吴万荣芮红艳南京工业职业技术大学机械工程学院江苏南京210023 贵州中烟工业有限公司毕节卷烟厂贵州毕节551700 中南大学机电工程学院湖南长沙410083

针对现有集束式潜孔锤钻孔凿岩作业时集中气流无法调节的问题,设计了一种集束式潜孔锤气流调节机构,采用多油缸驱动,为保证气流能够均匀调节及分配,要求驱动油缸运动时保持同步。试验验证了不同负载模式下,调节机构在不同控制阀作用下... 详细信息

针对现有集束式潜孔锤钻孔凿岩作业时集中气流无法调节的问题,设计了一种集束式潜孔锤气流调节机构,采用多油缸驱动,为保证气流能够均匀调节及分配,要求驱动油缸运动时保持同步。试验验证了不同负载模式下,调节机构在不同控制阀作用下的同步特性。结果表明:在均匀负载状态下,分流集流阀及比例阀的同步特性较好;随着负载偏载载荷加大,分流集流阀的同步性能变差,平均误差增大。

关键词：集束式潜孔锤调节机构三缸同步

基于灵敏度分析的可调静叶调节机构运动精度优化

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航空发动机 2023年第5期49卷 115-120页

作者：徐峰曹传军胡淑慧张苗苗中国航发商用航空发动机有限责任公司上海200241

为提升高负荷多级轴流压气机静叶调节机构的运动精度,针对5级联调构型,梳理了37个对调节精度可能存在影响的参数,提出了一种基于局部灵敏度分析的参数降维预处理优化方法。通过局部灵敏度分析认识各参数对调节精度的影响规律,甄选重要参... 详细信息

为提升高负荷多级轴流压气机静叶调节机构的运动精度,针对5级联调构型,梳理了37个对调节精度可能存在影响的参数,提出了一种基于局部灵敏度分析的参数降维预处理优化方法。通过局部灵敏度分析认识各参数对调节精度的影响规律,甄选重要参数,依靠自主优化程序与多体运动学软件联合的技术途径并采用SQP算法对机构进行优化:仅采用相对灵敏度影响最大的9个参数进行优化时,调节精度达到0.4020°;采用剔除13个绝对灵敏度最小参数后的参数进行优化时,调节精度优化达到0.2000°;而采用全部37个参数进行优化后,调节精度依然为0.2000°。结果表明:所提出的降维预处理优化方法能够在保证运动精度的同时有效减小计算规模,联合优化的方式较传统虚拟样机优化具有更高的精度。

关键词：调节机构灵敏度分析调节精度可调静叶高负荷多级轴流压气机航空发动机

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集束式潜孔锤气流调节机构同步特性的分析

机床与液压 2022年第13期50卷 79-84页

作者：娄磊兰三东陈孟举秦伟业南京工业职业技术大学机械工程学院江苏南京210023 四川航天烽火伺服控制技术有限公司四川成都611130 贵州中烟工业有限公司毕节卷烟厂贵州毕节551700

针对现有集束式潜孔锤钻孔凿岩作业时集中气流无法调节的问题,设计一种气流调节机构。集束式潜孔锤气流调节机构采用多油缸驱动。为保证气流能够均匀调节及分配,要求驱动油缸运动时保持同步。采用双同步阀控制三缸同步;分析同步阀的机... 详细信息

针对现有集束式潜孔锤钻孔凿岩作业时集中气流无法调节的问题,设计一种气流调节机构。集束式潜孔锤气流调节机构采用多油缸驱动。为保证气流能够均匀调节及分配,要求驱动油缸运动时保持同步。采用双同步阀控制三缸同步;分析同步阀的机械结构及工作原理,建立同步阀的数学模型;通过试验验证不同负载下双同步阀控制调节机构的同步特性。结果表明:在均匀负载状态下,三缸同步特性较好,随着负载偏载载荷加大,三缸同步特性变差。

关键词：集束式潜孔锤调节机构三缸同步特性

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变循环调节机构发展现状及关键技术

航空发动机 2023年第1期49卷 18-26页

作者：冯子轩毛建兴胡殿印中国航空发动机集团有限公司北京100097 北京航空航天大学航空发动机研究院北京100191 北京航空航天大学航空发动机结构强度北京市重点实验室北京100191 北京航空航天大学中小型航空发动机联合研究中心北京100191

变循环发动机可通过改变热力循环特性,实现更宽的工作范围和满足更多的战斗任务需求;调节机构是实现模式切换的执行机构,其设计技术发展伴随发动机整个研制历程。以变循环发动机跨代发展为主线,聚焦调节机构目标功能及结构方案演变,系... 详细信息

变循环发动机可通过改变热力循环特性,实现更宽的工作范围和满足更多的战斗任务需求;调节机构是实现模式切换的执行机构,其设计技术发展伴随发动机整个研制历程。以变循环发动机跨代发展为主线,聚焦调节机构目标功能及结构方案演变,系统梳理了调节机构的发展历程、功能分类及设计要求。调节机构构型设计以低泄漏量、高调节精度、快速响应和可靠安装为总体要求,需进一步考虑未来发动机高热力负荷与紧凑布局引入的挑战与约束;在仿真分析方面,流固耦合分析应侧重解决几何特征复杂、结构柔性、空间跨度大、瞬态特征显著导致的网格畸变、收敛性降低问题,动力学仿真分析需重点聚焦关键件柔性变形、装配间隙、尺寸公差、传动摩擦等因素对机构卡滞、调节精度的影响;在试验验证方面,需进一步突破瞬态调节过程中温度、机械负载试验室模拟技术,加强试验室模拟验证能力,实现调节机构故障定位、误差归因。该研究对变循环调节机构设计、研制及相关理论、方法、技术发展具有一定指导意义。

关键词：变循环发动机调节机构流固耦合动力学仿真机构可行性验证关键技术

高速卷接机组大压板调节机构压紧力计算与优化

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包装工程 2022年第13期43卷 196-202页

作者：梅光传洪广怀李韫哲刘辉华中烟机械集团常德烟草机械有限责任公司湖南常德415000 湖南大学汽车车身先进设计与制造国家重点试验室长沙410082 湖南磐钴传动科技有限公司长沙410082

目的为使高速卷接机组烟枪成型大压板调节机构能转动灵活且锁紧可靠,有必要减小成品烟支直径与理想直径的误差。方法分析大压板锁紧机构与烟支直径调节机构的工作原理,研究大压板调节机制和烟支直径卷制质量。通过测试大压板压紧力,得... 详细信息

目的为使高速卷接机组烟枪成型大压板调节机构能转动灵活且锁紧可靠,有必要减小成品烟支直径与理想直径的误差。方法分析大压板锁紧机构与烟支直径调节机构的工作原理,研究大压板调节机制和烟支直径卷制质量。通过测试大压板压紧力,得到弹簧工作参数。优化大压板调节机构,使其自锁可靠。结果根据测量得到的两大压板压紧力分别为137 N和147 N,为确保大压板不分离和卷制质量良好,压缩弹簧弹力需大于209.8 N。优化后最大连杆长度值在[29.2 mm,29.7 mm]时,大压板锁紧机构可实现自锁。结论大压板压紧力测算与自锁机构优化可有效地改善烟丝卷制效率,保证了烟支的成品率。

关键词：卷接机组大压板调节机构压紧力