轴对称矢量喷管运动学建模及运动轨迹分析 被引量：1

1

作者 张昊 张起梁 +2 位作者 孟令超 罗忠 宋慧涛 《航空发动机》 北大核心 2024年第1期87-93,共7页

轴对称矢量喷管为复杂的空间多链路机构,是推力矢量技术的核心。为研究其运动规律,将空间机构位置分析法、解析几何法和环路矢量法相结合,建立了轴对称矢量喷管的空间运动学模型。利用数值仿真实现了其运动姿态的仿真,并通过与ADAMS仿... 轴对称矢量喷管为复杂的空间多链路机构,是推力矢量技术的核心。为研究其运动规律,将空间机构位置分析法、解析几何法和环路矢量法相结合,建立了轴对称矢量喷管的空间运动学模型。利用数值仿真实现了其运动姿态的仿真,并通过与ADAMS仿真结果对比,验证了该模型的正确性,进而获得轴对称矢量喷管在不同驱动方式下的位姿以及喉口和喷口的面积变化规律。结果表明:喉口状态和喷管运动状态对喷管面积比均有影响,面积比随着A9作动筒的同步伸长呈明显单调递增状态;A9作动筒异步驱动时,喷管面积比变化较小,喷口矢量偏转角角速度与作动筒运动速度呈比例关系,截面形状由圆形逐渐变为空间上扭曲的椭圆形;拉杆尺寸对喷管机构的面积比变化范围有明显影响,拉杆每增大(或减小)1 mm,面积比变化区间整体上移(或下移)0.025。仿真结果有助于了解喷管的运动规律,可为喷管的参数化分析及优化设计提供理论依据。 展开更多

关键词 轴对称矢量喷管 空间多链路 运动学建模 仿真 位姿 运动轨迹 航空发动机

在线阅读 下载PDF 职称材料

轴对称矢量喷管液压伺服系统设计与仿真研究 被引量：2

2

作者 周翊农 蔡开龙 +2 位作者 刘正扬 王阿久 熊鑫玉 《机床与液压》 北大核心 2024年第8期98-104,共7页

针对轴对称矢量喷管的功能要求,设计一种基于模糊PID控制的轴对称矢量喷管液压伺服系统。运用AMESim和MATLAB/Simulink对该系统进行建模与联合仿真,并与常规PID控制进行比较,分析系统的响应特点,验证电液伺服阀冗余备份功能和故障回中... 针对轴对称矢量喷管的功能要求,设计一种基于模糊PID控制的轴对称矢量喷管液压伺服系统。运用AMESim和MATLAB/Simulink对该系统进行建模与联合仿真,并与常规PID控制进行比较,分析系统的响应特点,验证电液伺服阀冗余备份功能和故障回中功能的可行性。仿真结果表明:所设计的轴对称矢量喷管液压伺服系统具有良好的工作性能,而加入模糊PID控制的系统具有更好的稳态特性、动态特性和更强的鲁棒性,同时验证了电液伺服阀冗余备份功能和故障回中功能是切实可行的。 展开更多

关键词 轴对称矢量喷管 液压系统 模糊PID AMESim/Simulink联合仿真

在线阅读 下载PDF 职称材料

轴对称矢量喷管平移控制系统运动学建模仿真

3

作者 王新恺 项坤 +3 位作者 田晶 赵建策 李文灏 庞博文 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第4期729-736,共8页

为解决轴对称矢量喷管原始偏转控制方案中出现的奇异性问题及出口截面光顺性较差的问题,提出了一种新型平移控制方案。利用CATIA设计了轴对称矢量喷管平移控制系统的三维模型,在DMU模块中进行运动仿真并激活传感器追踪驱动舵机的旋转角... 为解决轴对称矢量喷管原始偏转控制方案中出现的奇异性问题及出口截面光顺性较差的问题,提出了一种新型平移控制方案。利用CATIA设计了轴对称矢量喷管平移控制系统的三维模型,在DMU模块中进行运动仿真并激活传感器追踪驱动舵机的旋转角度数据。将三维模型尺寸数据及约束关系代入MATLAB中,建立了空间运动学方程,进行数值计算、曲线拟合及误差分析。获得了描述喷管矢量偏转角、矢量方位角与舵机旋转角映射关系的二维插值模型,进而建立了各个控制周期内矢量偏转角、矢量方位角的动态控制指令。仿真结果表明:该平移控制方案不存在奇异位置且出口截面形状较好,提高了喷管的可靠性及密封性,满足轴对称矢量喷管的精准控制需求,最后通过模型样机进一步验证了该平移控制方案的可行性。 展开更多

关键词 轴对称矢量喷管 平移控制 运动仿真 运动学建模 动态控制指令

在线阅读 下载PDF 职称材料

轴对称矢量喷管内流特性的模型试验 被引量：13

4

作者 金捷 赵景芸 +1 位作者 张明恒 赖传兴 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期144-146,共3页

在喷管落压比1.5～17的情况下,对3组不同几何尺寸的轴对称矢量喷管模型试验件内流特性进行了试验.结果表明:气动矢量角与几何矢量角呈正比关系;当落压比小于设计落压比时,气动矢量角会出现大于几何矢量角的峰值,并随落压比的增加而逐渐... 在喷管落压比1.5～17的情况下,对3组不同几何尺寸的轴对称矢量喷管模型试验件内流特性进行了试验.结果表明:气动矢量角与几何矢量角呈正比关系;当落压比小于设计落压比时,气动矢量角会出现大于几何矢量角的峰值,并随落压比的增加而逐渐趋近几何矢量角,推力系数并不随几何矢量角增加而显著下降,且与非矢量状态相当;矢量状态下,推力系数与面积比呈正比关系,而对喉道面积的变化不敏感. 展开更多

关键词 轴对称矢量喷管 内流特性 性能参数

在线阅读 下载PDF 职称材料

轴对称矢量喷管喉道运动学精确建模研究 被引量：6

5

作者 李有德 赵志刚 +2 位作者 孟佳东 汪建鸿 张纯杰 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2016年第11期1785-1790,共6页

轴对称矢量喷管中喉道面积大小影响战斗机的喷管性能,研究通常是以收敛调节片末端的内切圆表示其面积,该种表示在调节片数量不同的情况下导致存在不同程度的误差,不利于进一步进行定量分析。首先研究了喉道截面多边形的变化规律,建立了... 轴对称矢量喷管中喉道面积大小影响战斗机的喷管性能,研究通常是以收敛调节片末端的内切圆表示其面积,该种表示在调节片数量不同的情况下导致存在不同程度的误差,不利于进一步进行定量分析。首先研究了喉道截面多边形的变化规律,建立了精确的喉道面积计算通用表达式;其次结合凸轮反转法和坐标转换,推导了适用于一般曲线截面的凸轮滚子喉道控制的运动学模型;最后建立实际算例,进行数值计算和虚拟仿真的验证。研究表明,数值计算与虚拟仿真结果吻合度较高,最大相对误差为0.79%,说明建立的运动学模型正确反映了喉道的运动规律。 展开更多

关键词 轴对称矢量喷管 喉道控制 运动学建模 仿真

在线阅读 下载PDF 职称材料

轴对称矢量喷管内外流场的数值模拟 被引量：6

6

作者 于芳芳 邓小宝 +1 位作者 马争胜 姜健 《机械设计与制造》 北大核心 2008年第9期146-148,共3页

在同一偏转角度下,随着喷管压比的增大,推力系数先减后增再减小,而矢量角先增大再减小;在相同喷管压比下,矢量角与喷管偏转角呈线性关系。利用数值计算结果和人工神经网络,建立该轴对称矢量喷管的性能预测模型,喷管性能预测结果与计算... 在同一偏转角度下,随着喷管压比的增大,推力系数先减后增再减小,而矢量角先增大再减小;在相同喷管压比下,矢量角与喷管偏转角呈线性关系。利用数值计算结果和人工神经网络,建立该轴对称矢量喷管的性能预测模型,喷管性能预测结果与计算值吻合较好,从而验证了该模型的有效性,为减少计算和试验点数节省经费和时间提供了有效的途径。 展开更多

关键词 轴对称矢量喷管 矢量角 推力系数 数值模拟 人工神经网络

在线阅读 下载PDF 职称材料

三环驱动轴对称矢量喷管喉道逆运动学建模 被引量：6

7

作者 李建鹏 赵志刚 +1 位作者 李有德 孟佳东 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2017年第4期653-656,共4页

三环驱动推力矢量喷管是一种收-扩式轴对称推力矢量喷管,针对某三环驱动轴对称推力矢量喷管,利用拆杆法和相对转角法建立了轴对称矢量喷管喉道面积调节结构运动学模型,运用CATIA软件完成了轴对称矢量喷管各零件的建模和虚拟装配,并将装... 三环驱动推力矢量喷管是一种收-扩式轴对称推力矢量喷管,针对某三环驱动轴对称推力矢量喷管,利用拆杆法和相对转角法建立了轴对称矢量喷管喉道面积调节结构运动学模型,运用CATIA软件完成了轴对称矢量喷管各零件的建模和虚拟装配,并将装配体导入到ADAMS软件中进行仿真,验证了结构设计的合理性和所建模型用于喉道面积控制的有效性。对三环驱动轴对称推力矢量喷管的优化设计及控制器的设计与应用提供了一定的理论基础。 展开更多

关键词 三环驱动轴对称矢量喷管 喉道面积 逆运动学建模 仿真

在线阅读 下载PDF 职称材料

轴对称矢量喷管动力学仿真与分析 被引量：8

8

作者 王鑫 武建新 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第10期106-109,共4页

在对飞机发动机轴对称矢量喷管结构和工作原理进行研究和分析之后,利用UG软件实体模块建立了固体火箭喷管的机构模型。将装配好的固体火箭喷管各构件导入MSC.ADAMS软件中,施加相应约束,构建了该固体火箭喷管的动力学仿真模型,在MSC.ADAM... 在对飞机发动机轴对称矢量喷管结构和工作原理进行研究和分析之后,利用UG软件实体模块建立了固体火箭喷管的机构模型。将装配好的固体火箭喷管各构件导入MSC.ADAMS软件中,施加相应约束,构建了该固体火箭喷管的动力学仿真模型,在MSC.ADAMS软件中对固体火箭发动机轴对称矢量喷管的收扩、偏转运动进行了仿真。最终通过仿真获得了固体火箭喷管机构各环节的受载和动态特性数据,为简化新产品的建模、热态特性仿真、获取机构动态特性及加速新产品研发提供了重要的理论依据。 展开更多

关键词 轴对称矢量喷管 动力学仿真 动力学分析 MSC ADAMS

在线阅读 下载PDF 职称材料

轴对称矢量喷管设计与试验技术研究 被引量：9

9

作者 贾东兵 陈锐 《航空发动机》 2002年第1期1-3,共3页

简要综述了轴对称矢量喷管的设计与试验,介绍了其技术特点和相应的工作方法,包括计算机仿真技术的采用和循序渐进、并行发展的工作思路,并概要介绍了试车验证情况。试车结果表明:轴对称矢量喷管技术已经取得突破,技术指标达到了飞机部... 简要综述了轴对称矢量喷管的设计与试验,介绍了其技术特点和相应的工作方法,包括计算机仿真技术的采用和循序渐进、并行发展的工作思路,并概要介绍了试车验证情况。试车结果表明:轴对称矢量喷管技术已经取得突破,技术指标达到了飞机部门提出的初步要求。 展开更多

关键词 轴对称矢量喷管 计算机仿真 飞机推力矢量技术 设计 试验

在线阅读 下载PDF 职称材料

轴对称矢量喷管多刚体动力学自动建模开发 被引量：2

10

作者 何江军 王汉平 +2 位作者 张少军 金文栋 巩明 《四川兵工学报》 CAS 2015年第3期67-70,共4页

根据轴对称矢量喷管UG三维装配模型,参考简化模型和手动建模过程并编写了ADAMS宏命令,定制了划分不同模块的自动建模界面;顺序操作自动建模界面并添加等效燃气载荷,自动建立了矢量喷管多刚体动力学模型;对比0 Km、0 Ma中间状态下0°... 根据轴对称矢量喷管UG三维装配模型,参考简化模型和手动建模过程并编写了ADAMS宏命令,定制了划分不同模块的自动建模界面;顺序操作自动建模界面并添加等效燃气载荷,自动建立了矢量喷管多刚体动力学模型;对比0 Km、0 Ma中间状态下0°、10°、20°矢量偏转角时3个A8作动筒X方向载荷叠加曲线验证矢量喷管自动建模的可行性和便捷性;该研究将指导实物试验,优化产品设计,为其他类似复杂机构的自动建模提供重要借鉴。 展开更多

关键词 轴对称矢量喷管 多刚体动力学 自动建模 ADAMS

在线阅读 下载PDF 职称材料

轴对称矢量喷管机构弹性动力学分析 被引量：3

11

作者 郭秩维 白广忱 高阳 《航空发动机》 2006年第1期31-34,共4页

对轴对称矢量喷管机构进行了弹性动力学分析。建立了只考虑部分构件弹性的简化模型,对比了该喷管的刚体模型和弹性体模型的分析结果;通过进行ADAMS与ANSYS之间的双向数据交换,对该喷管弹性机构构件进行了动态应力分析。

关键词 轴对称矢量喷管 弹性动力学 动态应力

在线阅读 下载PDF 职称材料

轴对称矢量喷管A8面运动学分析与求解 被引量：6

12

作者 刘铭达 赵志刚 +1 位作者 石广田 孟佳东 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2016年第6期975-979,共5页

对轴对称矢量喷管A8面的运动学研究是为了准确调整其大小,从而满足最佳膨胀比系数的要求。首先采用合理的简化方法,用收敛片及其密封片末端形成的内切圆来近似表示不规则的A8面,并且计算了误差,说明其可行性。然后根据设定条件:收敛片... 对轴对称矢量喷管A8面的运动学研究是为了准确调整其大小,从而满足最佳膨胀比系数的要求。首先采用合理的简化方法,用收敛片及其密封片末端形成的内切圆来近似表示不规则的A8面,并且计算了误差,说明其可行性。然后根据设定条件:收敛片的圆弧形凸面通过收敛片两端,建立了A8面运动机构的数学模型。用解析式表示相关部件参数间的关系,不仅避免了计算复杂而又耗时的迭代过程,还使求解思路更加清晰。最终得出了A8做动筒的推进量与收敛片的内切圆面积的函数关系,即A8面收扩的函数表达式。接着进行仿真验证,结果表明所求函数与三维模型中测量的数据吻合,综合A8面函数表达式的准确率达到约96%。 展开更多

关键词 轴对称矢量喷管 A8面 做动筒 运动学 密封片 喷管 模型 函数 误差 矢量

在线阅读 下载PDF 职称材料

轴对称矢量喷管执行机构协同控制方案设计 被引量：5

13

作者 陈杰 周文祥 +1 位作者 周永权 杨征山 《航空发动机》 2013年第1期30-33,42,共5页

针对在航空发动机轴对称矢量喷管控制中出现的3个执行机构非等时同步运动问题,根据同步控制原理对轴对称矢量喷管执行机构控制回路设计了2种协同控制方案,并通过全数字仿真及半物理试验对基于偏差比例的变电流协同控制方案进行了分析和... 针对在航空发动机轴对称矢量喷管控制中出现的3个执行机构非等时同步运动问题,根据同步控制原理对轴对称矢量喷管执行机构控制回路设计了2种协同控制方案,并通过全数字仿真及半物理试验对基于偏差比例的变电流协同控制方案进行了分析和验证。结果表明:在给定任意偏转角和方位角时,实现了轴对称矢量喷管3个执行机构等时同步运动,矢量偏转控制稳定、安全,且精度高、速度快。 展开更多

关键词 轴对称矢量喷管 协同控制 同步运动 半物理仿真 航空发动机

在线阅读 下载PDF 职称材料

轴对称矢量喷管运动机构多学科耦合仿真 被引量：4

14

作者 张昊 王汉平 窦建中 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2018年第2期30-35,51,共7页

基于MSC.ADAMS构建了参数化轴对称矢量喷管多体动力学模型,并以AMESim为平台搭建了A8环和A9环控制驱动液压系统模型,模型中应用算法表达了A8环同步机构的力学特性,并考虑A8同步机构效率以及间隙,实现了轴对称矢量喷管机电液一体化的多... 基于MSC.ADAMS构建了参数化轴对称矢量喷管多体动力学模型,并以AMESim为平台搭建了A8环和A9环控制驱动液压系统模型,模型中应用算法表达了A8环同步机构的力学特性,并考虑A8同步机构效率以及间隙,实现了轴对称矢量喷管机电液一体化的多学科耦合仿真,获得了机构偏转过程中A8环同步机构受载特性,弥补了对A8环同步机构受载特性的认识不足,对类似复杂机构的多学科耦合仿真具有重要的参考价值。 展开更多

关键词 轴对称矢量喷管 航空发动机 多体动力学 软轴 同步机构 多学科耦合仿真

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于微型涡喷发动机的轴对称矢量喷管特性 被引量：3

15

作者 樊开岗 陈鑫 +1 位作者 董立伟 张威江 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2020年第4期15-22,共8页

以微型涡喷发动机为平台进行了收敛型轴对称矢量喷管的数值特性模拟和实验验证。以雷诺时均方程为控制方程,采用SST k-ω模型研究了在微型涡喷发动机设计状态下轴对称矢量喷管不同几何偏转角下的俯仰推力矢量角特性、推力特性等,并基于... 以微型涡喷发动机为平台进行了收敛型轴对称矢量喷管的数值特性模拟和实验验证。以雷诺时均方程为控制方程,采用SST k-ω模型研究了在微型涡喷发动机设计状态下轴对称矢量喷管不同几何偏转角下的俯仰推力矢量角特性、推力特性等,并基于该型微型涡喷发动机推力矢量特性实验对仿真模拟结果进行验证和补充。数值模拟和实验的结果表明,喷管出口几何偏转角在0°到20°之间,发动机推力损失较少,且俯仰推力、俯仰推力矢量角与几何偏角具有良好的线性关系。 展开更多

关键词 轴对称矢量喷管 微型涡喷发动机 数值模拟 推力特性

在线阅读 下载PDF 职称材料

轴对称矢量喷管喷口Lagrange动力学分析 被引量：7

16

作者 闫世洲 赵志刚 霍树林 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2019年第5期809-815,共7页

以轴对称矢量喷管为研究对象,建立其动力学方程。首先,将轴对称矢量喷管结构简化为等效的3-PRS结构模型,利用等效的3-PRS结构模型建立喷管喷口运动学方程。然后,将气动力等效为动平台虚拟质量,运用Lagrange方法推导出喷管喷口的动力学方... 以轴对称矢量喷管为研究对象,建立其动力学方程。首先,将轴对称矢量喷管结构简化为等效的3-PRS结构模型,利用等效的3-PRS结构模型建立喷管喷口运动学方程。然后,将气动力等效为动平台虚拟质量,运用Lagrange方法推导出喷管喷口的动力学方程,并分析其动力学特性。通过MATLAB和ADAMS仿真,对比两种仿真结果,验证了建立模型的准确性。结果表明喷口姿态对驱动力影响很大,由此可得出不同姿态下驱动力的变化规律。从而对进一步进行喷管优化设计及控制提供了有效帮助。 展开更多

关键词 轴对称矢量喷管 运动学 动力学 LAGRANGE 3-PRS 气动力

在线阅读 下载PDF 职称材料

轴对称矢量喷管空间运动学建模仿真 被引量：8

17

作者 柳亚冰 符大伟 +2 位作者 蔡常鹏 孙丰勇 张海波 《航空发动机》 北大核心 2020年第6期34-40,共7页

为了获得轴对称矢量喷管动态偏转轨迹的最优路径,提出了1种基于运动学位移解算的解决方法。通过空间运动约束分析建立了描述轴对称矢量喷管复杂空间运动的平衡方程,经解算建立了描述矢量角与作动筒位移映射关系的2维插值模型。基于运动... 为了获得轴对称矢量喷管动态偏转轨迹的最优路径,提出了1种基于运动学位移解算的解决方法。通过空间运动约束分析建立了描述轴对称矢量喷管复杂空间运动的平衡方程,经解算建立了描述矢量角与作动筒位移映射关系的2维插值模型。基于运动学模型仿真中喷管喉道截面与出口截面几何中心距离不变的结论,建立矢量角与中心坐标的简化关系并设计各控制周期下矢量角动态指令偏转规律。仿真结果表明:该解决方案基本可以保证动态偏转下矢量轨迹满足预期要求。 展开更多

关键词 轴对称矢量喷管 空间运动学建模 动态偏转轨迹 偏转规律 航空发动机

在线阅读 下载PDF 职称材料

冷态轴对称矢量喷管非矢量状态运动学研究 被引量：4

18

作者 霍树林 赵志刚 闫世洲 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2019年第10期1619-1625,共7页

轴对称矢量喷管是一种机械收扩式推力矢量喷管。首先,应用解析几何法对冷态轴对称矢量喷管非矢量状态进行了A8喉道和A9喷口面运动学精确建模。其次,通过构建三维实体、ADAMS与MATLAB数据交换,对模型进行了动态仿真分析,验证了结构设计... 轴对称矢量喷管是一种机械收扩式推力矢量喷管。首先,应用解析几何法对冷态轴对称矢量喷管非矢量状态进行了A8喉道和A9喷口面运动学精确建模。其次,通过构建三维实体、ADAMS与MATLAB数据交换,对模型进行了动态仿真分析,验证了结构设计的合理性以及所建模型用于控制喷口面积的准确性。研究结果表明:喷口面积绝对误差最大值仅为-3.7mm2,相对误差均值为-0.045%,说明所建立的数学模型能为轴对称矢量喷管控制及仿真提供准确的理论依据。 展开更多

关键词 轴对称矢量喷管 运动学 精确建模 A8喉道 A9喷口面积 动态仿真 绝对误差 相对误差

在线阅读 下载PDF 职称材料

轴对称矢量喷管应急复位液压系统的设计研究 被引量：4

19

作者 段渝波 王玉新 《液压与气动》 北大核心 2007年第4期11-13,共3页

该文简要分析了轴对称矢量喷管应急复位技术及其发展,重点介绍了一套用于A9作动环应急复位的液压系统,该系统在电气信号或液压信号丧失的故障模式下,由一个与作动筒位移相关联的伺服滑阀控制。文中简要阐述了系统的组成、工作原理和特点。

关键词 轴对称矢量喷管 应急复位 液压系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

轴对称矢量喷管的气膜冷却及红外辐射耦合计算分析 被引量：3

20

作者 陈徐屹 张小英 《航空发动机》 2015年第5期33-37,共5页

为考察喷管壁面气膜冷却以及红外辐射特性对高性能航空发动机壁温分布的影响,对燃气红外波带的光谱特性采用窄波段模型计算,对壁面-燃气辐射采用封闭腔模型计算,对喷管收敛段的气膜冷却采用绝热温比计算。对于包含喷管壁面、隔热屏、套... 为考察喷管壁面气膜冷却以及红外辐射特性对高性能航空发动机壁温分布的影响,对燃气红外波带的光谱特性采用窄波段模型计算,对壁面-燃气辐射采用封闭腔模型计算,对喷管收敛段的气膜冷却采用绝热温比计算。对于包含喷管壁面、隔热屏、套筒的多层结构传热建立壁温-热流耦合的热平衡方程,用Newt on-Raphson求解得到喷管及内外结构的壁温。对NASA TN D-1988中试验台架发动机喷管扩张段的气膜冷却及壁温进行验证计算,并详细计算了收敛段采用多排缝槽气膜冷却的轴对称矢量喷管。结果表明:气膜冷却有效降低了喷管收敛段的壁温,使得喷管扩张段成为受热严峻的部位;扩张段偏转改变了扩张段壁面温度和红外辐射的圆周分布,沿偏转方向的壁温和红外辐射都明显低于偏转反方向的,2个方向上的平均壁温相差约4.8%,喷管在后半球的辐射沿偏转方向增强。数值模拟结果与试验测量值吻合良好,可用于发动机喷管壁温分布精确计算。 展开更多

关键词 轴对称矢量喷管 气膜冷却 燃气辐射 壁面温度 航空发动机 红外特性

在线阅读 下载PDF 职称材料