影响固体火箭发动机推力偏心特性的误差源研究

为了找出产生火箭发动机推力偏心的主要误差源,利用六分力推力偏心测试系统对装药初温,喷喉误差,喷管内型面缺陷等影响推力偏心的情况进行了试验研究。研究结果表明：装药初温,喷喉形状尺寸误差,多喷管安装误差,喷管内型面缺陷等都对推力偏心有较大影响,获得了对固体火箭发动机设计与制造非常有参考价值的试验结果。     

并行公差设计方法研究

提出基于加工能力约束的并行混合公差优化设计系统方法和模型.根据制造过程中尺寸误差、角度误差和形位误差的分布特点,研究用加工能力指数来表示加工能力的方法.在装配公差到零件工序公差设计的整个过程中,利用零件的加工规划信息和并行设计环境,研究了直接把装配公差分配给零件工序公差的方法.     

载荷识别技术在火箭推力偏心测试中的应用

目的 研究将载荷识别技术应用于火箭发动机推力偏心测试,用载荷识别方法提高推力偏心测试精度。方法 推导火箭发动机推力载荷识别的基本关系式,对推力偏心测试装置进行动态特性测试,获取其动态传递函数矩阵,用推力偏心测试得到的响应数据反求火箭发动机推力载荷。结果 获得了某火箭发动机的推力偏心角数据。结论 载荷识别技术应用于火箭发动机推力偏心测试,方法简便,数据处理可靠。     

圆偏心夹紧机构的夹紧力计算及特性分析

针对圆偏心夹紧机构夹紧力计算公式的应用问题,提出了按圆偏心自锁程度不同的分类方式及其相应的夹紧力计算方法;分析比较了A、B两类偏心的夹紧特性,得出了前者优于后者的正确结论;讨论了标准偏心轮的偏心距及其公差取值的合理性问题,并提出了相应的修改建议,为正确设计和应用该机构提供了可靠的理论依据.     

微型涡喷发动机推力测量的新方法与验证

设计了一种适用于微型涡喷发动机推力测量的摆架式测力装置,通过台架试车试验测量了发动机推力、转速等工作性能参数,以及发动机尾喷管进口总温、总压等热力状态参数,再利用一维气动理论和试车数据计算得出理论推力。结果显示实测推力与理论推力基本吻合,验证了推力测量方法的合理性。在此基础上进一步分析了发动机的单位推力、推重比、单位迎面推力等指标,研究表明该发动机高速性能优于低速性能,满负荷工况下发动机推重比为7.4,并且在结构紧凑性方面具有优化设计空间。     

数控铣削加工中心加工精度分布规律

以正交试验设计理论为依据,结合数控加工技术的特点,给出了数控铣削加工中心加工精度分布规律的正交试验设计方案,进行变直径凸轮铣削加工试验.根据试验数据用Matlab对凸轮的线轮廓进行模拟,验证了数控铣削加工的线轮廓度误差符合正态分布规律;用极差分析法对加工误差较大的两处轮廓R2和R5进行线轮廓度误差分析,研究加工参数对其影响的显著性差异.在设计同一零件的不同弧段的轮廓度公差时所选定的值应该是不同的.     

航空发动机高压转子装配偏心预测和相位优化的智能算法应用研究

为实现航空发动机高压转子零件快速且精确装配,通过智能算法对转子零件装配偏心进行预测进而进行相位优化。首先,运用前30阶傅里叶级数的方法模拟形貌误差并生成误差数据。其次,添加误差数据到有限元模型中计算出装配偏心。再次,搭建BP人工神经网络模型,提取傅里叶级数的幅值和相位作为神经网络的输入,装配偏心作为网络输出,在神经网络中加入衰减学习率、正则化、滑动平均算法,使计算装配偏心更加精确、稳定,使用200组数据完成神经网络训练,并用训练好的网络对3组测试数据进行验证。最后,分别使用神经网络计算得到的不同装配零件每个相位的偏心作为粒子群算法需要优化的目标,通过误差传递计算,得到优化后的零件装配相位。研究结果表明:使用神经网络模型计算装配偏心可以充分考虑止口形貌特征和装配变形,并明显提高计算效率,再运用粒子群算法对不同相位进行最优选择,达到满足航空发动机高压转子装配同轴度要求,提高服役性能。     

陀螺球壳加工角度分度的研究

本文提出了角度分度误差数学模型,经论证分析和实验证明:偏心产生的角度分度误差是偏心位置的函数,当偏心位置为某一特定位置时,角度分度误差与偏心及零件半径大小无关,偏心产生的角度分度误差均为零。并提出“计位法”加工,这对缩短调整时间,提高生产率、保证加工精度有很大的意义。并为有偏心而不产生角度分度误差的调整方法,提供了理论依据和实践基础。     

弹箭动静不平衡度数字仿真方法

该文研究了引起弹箭动静不平衡的误差来源以及对散布的影响，主要讨论了加工误差和装配误差。同时，建立了数学模型，推导出计算动不平衡的数学公式。由于误差是随机的，所以把符合给定公差范围的误差作为随机变量，通过严格的统计检验确定了它的分布规律，然后应用蒙特卡罗法进行数字仿真，编制出相应的程序，并计算出结果。理论计算结果与试验数据吻合良好。在数学模型的建立上，思路开阔，具有一定的实用性。     

公差值域的扩展及其应用

针对尺寸链计算中会出现上偏差小于下偏差,即负数公差这一现象,基于尺寸公差指允许尺寸的误差（变动）量,并依据负数与正数的本质区别在于它们具有相反意义的量,以及允许尺寸的误差量的相反意义量是补偿尺寸的误差量两个基本概念,对负数公差进行了解释;由此将公差的值域从正数扩展为任意数,也将误差补偿量及补偿范围纳入公差控制的范畴并使其实现了数字化描述,符合新一代GPS公差体系的要求. 对负数公差进行解释后,装配尺寸链中的公差与误差补偿量可实现同步计算,便于计算机辅助公差设计,也使概率法计算含补偿件的装配尺寸链的公差更加准确.      

压力指数对固体火箭发动机推力调节影响分析

结合固体火箭变推力发动机的结构特点,介绍了喉栓式变推力发动机的调节机理,完成发动机结构及数学模型的建立。并且对影响发动机调节的主要因素压力指数进行了详细分析。通过对正压力指数推进剂、负压力指数推进剂进行了分析计算和对比,获得推力调节对推进剂压力指数的要求及研究方向,对固体变推力发动机的进一步深化研究起到指导作用。     

抗滑桩设计推力计算探讨

滑坡推力是滑坡整治设计的重要依据。本文建立了剩余推力法计算滑坡推力的力学模型，并给出了在不同荷载作用下的滑坡剩余推力表达式。当前抗滑桩设计推力的取法有三种：一种是直接将剪出口的推力差值P1作为设计推力，目前抗滑桩设计中多采用此法；一种是将设桩处的推力差值P2作为设计推力；一种是将设桩处的推力差值P2与剪出口的推力差值P1比较取其大者作为设计推力，这三种设计推力的取法都不科学。因为取P1作为设计推力没有明确的力学根据，取P2作为设计推力由于没有考虑桩前岩土体的抗力，往往偏小。笔者深入探讨了抗滑桩设计推力的计算方法并建立了抗滑桩的设计推力的确定方法，对抗滑桩的应用及设计具有一定的参考作用。     

基于ELM的永磁直线电机推力波动补偿研究

针对永磁直线电机推力波动的非线性特点,设计了PID+ELM前馈补偿的永磁直线电机位置控制系统.用于训练ELM网络的样本可通过分析推力波动的特点及其规律获得,将训练好的网络作为前馈补偿环节,用于补偿控制系统中推力波动的影响.仿真结果表明,所提出的控制方案有效且可行.与基于SVM和RLS的方法相比,虽然其跟踪精度稍差,但其训练时间较短,适用于实时性要求较高的场合.     

作业型ROV推进器动力学建模与响应分析

为研究深海作业型遥控水下机器人（remotely operated vehicle,ROV）液压推进器控制系统的动力学响应特性,建立了一种考虑螺旋桨动态负载影响的伺服阀控制液压推进器动力学系统的数学模型,提出一种伺服阀控制液压推进器的马达流量、压力、扭矩、转速、螺旋桨转矩和推力的求解方法.通过数值仿真,分析了不同控制电压下伺服阀、液压马达和螺旋桨的动态响应过程及特点,建立了推力分配方法中推力简化约束模型,并得到了期望推力和推进器控制电压之间函数关系的数学模型.与推进器水池试验结果相比,本文仿真结果准确可信.这种完整和准确的液压推进器动力学系统的数学模型,对实际水下机器人和动力定位船舶的运动控制方法、推力分配策略及推进器控制的研究,具有一定的指导意义和工程价值.      

轨/姿控火箭发动机推力动态测试系统建模分析

根据轨/姿控火箭发动机脉冲点火方式下动态推力测试的特点和要求,设计了推力动态测试系统并进行动力学建模,采用模态分析理论研究系统的动态性能.并进行幅频特性与相频特性分析,为该系统在微阻尼条件下测试的不失真提供了理论依据.结合该模型,对测试信号进行傅里叶变换,通过系统幅相频特性与不同频率信号进行代数运算的方法,求得了测试系统动态测试误差,从理论上证明测试系统动态性能满足设计要求.     

低脉动恒开关频率直线永磁同步电机推力控制

针对直线永磁同步电机直接推力滞环控制在稳态运行时会有明显的推力、磁链和电流脉动产生,从而影响速度的估计,且由于不连续电压矢量的作用,增加了开关的次数,从而带来较强的电磁噪音,造成电损增加等问题,在分析电压空间矢量对推力的直接作用的基础上,提出了一种低脉动恒开关频率的无速度传感器直接推力控制方法。仿真结果表明,与传统方法相比,稳态运行时的磁链、推力脉动得到明显的改善,电流谐波及开关频率明显减少,而且可以根据需要在一定范围内选取不同的开关频率。     

动磁型同步表面电机的磁场和推力

针对传统定位工作台速度和定位精度低的缺点，提出了一种采用定子铁心和相互垂直分布的两对推力绕组做定子、动子平台，以及附着在其下表面的4个Halbach磁阵做动子的动磁型同步表面电机．采用分离变量法获得了表面电机磁场强度、磁通量密度、磁通量、反电动势和电磁推力的表达式，并分析了磁阵厚度、节距、极数、线圈厚度和空气隙长度等不同设计参数对表面电机推力的影响，得到了在最大推力下表面电机的设计参数．将计算结果与二维有限元结果进行对比，证明了分析方法的正确性和参数计算方法的可靠性，为进行表面电机动力学建模和仿真，以及伺服控制系统的开发和设计提供了研究基础．     

某型燃机转子轴向推力关键因素分析

燃气轮机转子的轴向推力是燃机总体设计的重要指标之一。针对某型燃机,通过建立轴向力仿真平台,计算不同装机状态燃机的轴向力载荷;并结合大量整机试车与轴向力实测数据,分析影响该载荷的关键因素,以期减少试车次数,降低成本。研究与实测表明,运行工况、涡轮导向器喉道面积、封严结构等均构成影响轴向推力的关键因素。更改封严直径、修整喉道面积能够大范围地调整转子轴向力,调整封严间隙值能对轴向力进行微小的调整。