管路支撑参数对液压管路系统振动特性影响研究

摘要

飞机液压管路系统的振动容易引起多种故障和事故的发生，随着现代飞机液压系统向高压化、大功率的方向发展，管路振动的影响日益突出。相对于主动振动抑制方法，被动振动抑制方法在飞机上更易实施，可靠性也更高。在被动消振中，通过改变管路布局的方式可以避开激振源共振频率，但由于飞机空间有限，管路的布局不易调整，管路系统的支撑形式、数量、安装位置以及刚度等均会对输流管路的动力学特性产生较大影响，通过优化管路支撑的参数去调整管路系统的动力学特性，从而可实现对管路振动的抑制。
　　本文以液压管路系统为对象展开支撑参数对管路系统振动特性的影响研究，主要研究内容如下：
　　(1)利用传递矩阵法推导了多支撑直管、弯管、分支管路以及它们随意组合的空间复杂管路系统的数学模型，该模型可以快速准确地计算管路系统的模态以及完成谐响应分析。
　　(2)以某管路系统为对象，利用本文推导的基于传递矩阵法的管路系统数学模型分别研究了支撑数量、支撑位置、支撑刚度以及管夹预紧力对管路系统振动特性的影响。
　　(3)介绍了Spearman秩相关系数灵敏度分析方法和基于多目标遗传算法的优化设计方法，并利用Ansys软件平台完成了针对管路系统支撑参数的灵敏度分析和优化设计。
　　(4)通过实验分析，验证了基于传递矩阵法和基于Ansys软件建立的多支撑管路系统数学模型的准确性；验证了一定范围内支撑刚度对管路系统振动特性的影响规律；验证了预紧力对管路系统振动特性的影响规律；验证了基于响应面法和多目标遗传算法对管路系统支撑布置进行优化设计的准确性。
　　(5)通过对实际飞机上某段管路系统的支撑布置的优化设计，验证了本文所得结果的有效性。

目录

声明

第1章 绪 论

1.1 课题来源及研究目的和意义

1.2 管路振动控制国内外研究现状

1.3 振动分析方法及管路支撑等效方法

1.4 课题主要研究内容

第2章 多支撑液压管路数学模型

2.1 传递矩阵法建立空间管路数学模型

2.2 边界条件及求解

2.3 本章小结

第3章 支撑参数对管路系统振动特性的影响

3.1 支撑数量与支撑位置对管路系统振动特性的影响

3.2 支撑刚度对管路系统振动特性的影响

3.3 管夹预紧力对管路系统振动特性的影响

3.4 本章小结

第4章 管路支撑参数灵敏度分析及优化设计

4.1 灵敏度分析方法简介

4.2 多目标遗传算法简介

4.3 管路系统支撑参数灵敏度分析

4.4 管路系统支撑参数优化设计

4.5 本章小结

第5章 管路系统模型及支撑优化实验验证

5.1 实验台及实验过程介绍

5.2 数学模型验证

5.3 管路系统支撑位置优化结果验证

5.4 支撑刚度及预紧力影响规律验证

5.5 实际飞机液压管路支撑优化研究

5.5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢