针对航空液压泵故障样本有限、故障数据同时具有不完备和冗余的特点,分析了液压泵柱塞球头游隙增大故障的原因和特点,对比了故障泵相对于正常泵的频域信号特征,提出了一种基于粗糙集和支持向量机的液压泵故障诊断方法.首先利用粗糙集对故障特征变量进行约简,去除冗余信息,在保证分类质量不变的前提下寻求描述系统故障特征的最小属性集合;然后再将经过粗糙集约简后的数据样本用于训练支持向量机来进行小样本的故障诊断.试验结果表明采用粗糙集和支持向量机相结合的诊断方法适合于航空液压泵的高精度故障诊断.

对航空液压泵采集振动信号进行研究,首先提出改进阈值函数的奇异值小波去噪法,该方法对信号进行奇异值分解,把噪声非均匀分布的信号正交分解成噪声相对均匀分布的分量,然后采用改进小波阈值去噪法对每个分量进行去噪,最后重构去噪后的分量得到去噪后信号。该方法克服了软、硬阈值的缺陷,不仅提高了信噪比而且能很好地消除高斯噪声,抑制阈值法去噪时导致的伪吉布斯现象。应用该方法对仿真信号和实测航空液压泵振动信号进行去噪处理,结果表明,该方法有效可行。

航空液压泵寿命长且寿命期大多在外场使用阶段,仅使用内场试验数据无法得到准确的寿命估计指标。而液压泵外场使用观测数据具有多种不确定性,且与内场施加的载荷谱不一致,亟需寻找有效的信息融合方法将内外场数据进行有效利用,以实现精准的液压泵寿命估计。本文提出失效物理与外场数据调制融合的寿命估计方法,通过构建混合润滑多场耦合液压泵失效物理模型,将其性能退化用随机过程描述;采集外场动态测试数据,用粒子滤波将动态外场数据调制更新到物理退化过程,基于最优重要性粒子采样消除外场观测数据的不确定性影响,通过正则变换重采样解决样本粒子枯竭问题,将失效物理与外场数据有机融合实现航空液压泵准确的寿命估计。试验结果表明本文提出的方法能够有效提高航空液压泵的寿命估计准确度。

冲压空气涡轮系统(Ram Air Turbine, RAT)是飞机应急能源系统,紧急情况下为飞机提供应急能源,用于飞机的操控。在分析涡轮调速机构原理基础上,建立了涡轮部件调速机构的动力学方程,并在AMESim中建立了涡轮部件仿真模型。分析了RAT液压泵的原理,结合柱塞液压泵调压、卸荷原理,建立了RAT液压泵的动力学方程,并在AMESim中建立RAT液压泵仿真模型。在涡轮部件和RAT液压泵模块基础上,建立液压模式RAT系统仿真模型,分析了液压模式RAT的性能,为液压模式RAT的设计和分

提高机载液压系统压力可以提高液压系统功率密度,但是随着航空液压泵转速增大和压力增高,关键摩擦副之一的柱塞副磨损加剧,泄漏量增大。提出了一种考虑油液黏压特性的高压航空液压泵柱塞副泄漏量模型。结合Baras液压油液黏压公式,在经典泄漏量公式的基础上进行一定程度的补充和修正,以便更精确的计算高压航空液压泵柱塞副各种磨损程度下的泄漏量。仿真结果表明,系统压力达到35MPa,黏度变化导致的泄漏量变化不可忽略。

针对液压泵这种典型机电产品的特点，在分析了液压泵故障机理的基础上，确定了能诱发产品关键故障模式的敏感应力，通过分析敏感应力对液压泵故障的影响及美军标寿命试验载荷谱的发展，得出了利用综合敏感庆力可以进行液压泵综合应力寿命验证的结论。还针对液压泵价格贵，寿命长，试验样本少的特点，分析了液压泵综合应力寿命试验统计方法，通过试验证明了它的有效性。

介绍了航空泵变负载加速寿命试验台的设计关键问题和技术。重点研究了实验方案的选取，增速状态下电机功率的合理选取、部分和全部机械液压综合功率回收的条件和措施、抗振降噪措施、加速应力产生及试验控制系统、检测系统等。

航空液压泵是航空装备的关键件之一。如何很好地预测液压泵的剩余寿命使得液压泵的有效寿命能够得到更加充分合理地利用将具有很大的理论价值和经济效益。通过研究某型航空液压泵的失效模式、失效机理和退化参数确定其加速退化试验方案建立其加速退化模型并在此基础上建立了一套基于加速性能退化试验数据的航空液压泵剩余寿命预测方法及步骤并以该型航空液压泵的加速性能退化试验数据为例对其剩余寿命进行了预测验证了该方法的正确性和有效性。