完善液体火箭发动机燃气摇摆装置中增强S型波纹管组件的疲劳寿命评估方法,提高其疲劳寿命预测精度,是发展可重复使用液体火箭发动机的重要课题之一。针对多层增强S型波纹管,为了计算其液压成形后的实际寿命数据,了解成形工艺对其疲劳寿命的影响,提出一种充分考虑成形制备过程对结构不同区域几何构型和材料力学性能造成差异化影响后的波纹管疲劳寿命分析方法。该方法基于成形仿真和材料拉伸试验结果,构建实际波纹管有限元模型并进行三维仿真分析,得到其在高内压和不同摆动工况下结构危险点的循环载荷信息,并根据波纹管结构的低周疲劳失效特点采用子午向应力应变数据,以及经过平均应力应变修正的Manson-Coffin(M-C)公式对波纹管的循环寿命进行估算和对比分析。结果表明:波纹管疲劳寿命薄弱点位置和大小均与循环摆角有关;在预测计算中...

大功率高速泵的振动问题是影响安全稳定运行的重要因素。针对GSB—W7高速泵的结构特点，建立了合适的振动监测系统，能够持续监测泵的振动状态，保护机组及整个工艺流程的安全运行并为故障诊断提供依据。以某台高速泵的振动数据为例，进行数据分析，认为轴振动位移偏大主要是由动不平衡量引起的，经动平衡处理后该高速泵的振动特性得到明显改善。结果表明，该振动监测系统在机组保护和故障诊断方面是可行的。

根据测量不确定度的评定方法,分析和计算低温热敏电阻温度计校准装置的测量不确定度。通过校准结果的不确定度评定,掌握校准装置的计量性能及误差来源,为国防计量标准的建立、实行与考核提供不确定度评定的依据。

根据微机电系统（MEMS）技术和微型阀技术的研究现状与发展趋势，在微型阀致动机理分析和性能对比的基础上，通过对微型阀结构的理论计算和数值模拟，论证了静电致动和压电致动两种微型阀方案，确定了微推进系统用微型阀的主要技术参数和性能指标；通过结构设计和MEMS工艺攻关，完成了基于MEMS技术的压电致动微型阀原理样件制造，并进行了初步的原理试验验证和性能检测。结果表明，基于MEMS技术的压电致动微型阀原理可行，方案合理；通过进一步的结构优化，解决多层键合和系统封装工艺，可以获得高性能的微型阀，为小型、轻质和集成化微推进系统研制奠定基础。

针对某型号发动机燃油调节器的脉宽调制(PWM)高速开关阀,通过建立高速开关阀系统动态数学模型,开展了高速开关阀调节工作过程动态压力与流量特性的仿真研究。对影响开关阀动态输出特性的相关因素进行了比较分析,结果表明:阀座通径、驱动频率与容腔体积等是影响高速开关阀动态性能的主要因素,并提出相应的改进措施。为改善高速开关阀动态调节特性、提高作动控制系统的控制精度与性能提供参考与借鉴。

本文通过对减压阀阀芯密封比压形成及影响因素的分析,提出了密封比压的两种计算途径及相应计算公式,并对公式的适用性进行了探讨,列出了计算实例。

针对某型气动换向阀在研制过程中出现由于阀芯/阀座撞击变形导致阀芯卡死的现象,对阀芯/阀座的撞击特性进行了仿真研究,定量分析了撞击过程以及不同阀座高度对撞击特性的影响,根据仿真结果对换向阀进行了改进设计,试验结果表明改进后的换向阀满足使用要求。

航空航天发动机中,涡轮工作环境恶劣,承受流动传热耦合作用下强烈的热冲击,其结构强度问题十分突出。分别采用气动仿真和气热耦合仿真对某多级涡轮结构开展气动和强度性能仿真研究,提取相应的热边界条件进行涡轮盘结构强度有限元计算。结果表明:两种分析方法得到的涡轮气动性能十分接近,但涡轮盘表面的温度分布存在较大差异,计算得到的径向变形偏差达16%,等效应力偏差达50~100 MPa,气热耦合仿真结果更为可靠。

针对液体火箭发动机大直径高温高压轻量化法兰变形量大导致密封泄漏的问题,采用Walters法结合三维仿真实验对法兰变形进行分析,阐明了法兰变形量及U-E金属主/副密封面密封比压变化,通过法兰变形量对U-E主/副密封之间的高度进行匹配设计;对于U-E密封复杂横截面多结构参数,设计正交实验,结合法兰变形量,系统开展了U-E金属主/副密封设计。结果表明:法兰变形导致压缩量减小,密封回弹量增大,可导致U-E结构的密封比压不足;通过增加压缩量,增加U-E主/副密封高度差,U-E密封正交试验的结构优化,有效地解决了法兰变形下的密封比压不足问题。对优化后的结构进行重复充泄压试验,试验结果均满足要求。

针对轴向柱塞泵脉动特性分析问题,建立了其数学及仿真模型,并根据仿真结果对脉动特性进行分析。首先建立缸体惯量、柱塞运动、柱塞腔及配油盘面积子模型,组合形成柱塞泵整体数学模型。其次考虑流体属性变化及漏油因素,通过AMESim的HCD库构建超级元件形成柱塞泵仿真模型;考虑流体属性中体积模量与流量系数随压力变化,利用MATLAB代码将数学模型转换为仿真模型。仿真结果基本一致,说明漏油及其他因素对仿真结果影响较小。此外,仿真结果表明,泵压力与流量脉动振型相位一致,泵出口压力大小与脉动幅值随转速与斜盘倾角增加而增加,脉动频率只随转速增加,不受斜盘倾角影响。通过仿真与试验数据对比,两者脉动幅值包络误差2.1%,验证了模型的正确性,两种仿真方式为柱塞泵的建模提供不同途径。