本文關(guān)鍵詞：VSV調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特性的分析方法研究

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【摘要】：喘振會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)造成巨大的危害,為防止發(fā)動(dòng)機(jī)在非設(shè)計(jì)點(diǎn)工作時(shí)發(fā)生喘振現(xiàn)象,多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)均采用可調(diào)靜子葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來(lái)調(diào)節(jié)靜葉的角度。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性直接關(guān)系到飛行安全。本文從數(shù)值仿真、數(shù)學(xué)建模及試驗(yàn)研究三方面對(duì)某可調(diào)靜子葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行了研究,主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾方面:(1)開(kāi)展了基于商業(yè)軟件ADAMS的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的數(shù)值仿真研究。仿真得到的曲柄轉(zhuǎn)角、葉片轉(zhuǎn)角和作動(dòng)筒驅(qū)動(dòng)力隨作動(dòng)筒位移的變化曲線線性度較好,表明機(jī)構(gòu)工作時(shí)不會(huì)出現(xiàn)位移突變或者力突變情況,設(shè)計(jì)合理。搖臂當(dāng)作剛性體或者柔性體對(duì)驅(qū)動(dòng)力影響較小,且作動(dòng)筒驅(qū)動(dòng)速度對(duì)驅(qū)動(dòng)力影響較小,但摩擦影響較大。(2)建立了基于改進(jìn)的D-H矩陣法和NEWTON-EULER法的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型。建模中對(duì)慣性力、摩擦等方面進(jìn)行了分析和假設(shè),并進(jìn)行了簡(jiǎn)化。數(shù)學(xué)模型計(jì)算得到的葉片轉(zhuǎn)角與數(shù)值仿真完全重合,而計(jì)算得到的驅(qū)動(dòng)力與數(shù)值仿真的相對(duì)誤差在3%以內(nèi)。(3)開(kāi)展了調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的摩擦系數(shù)測(cè)量試驗(yàn)和運(yùn)動(dòng)特性測(cè)量試驗(yàn)研究。摩擦測(cè)量試驗(yàn)測(cè)得運(yùn)動(dòng)副的摩擦系數(shù)。運(yùn)動(dòng)特性測(cè)量試驗(yàn)測(cè)得的葉片轉(zhuǎn)角與數(shù)學(xué)模型計(jì)算結(jié)果相對(duì)誤差在5%以內(nèi),但在測(cè)量驅(qū)動(dòng)力時(shí),發(fā)現(xiàn)存在額外阻力影響試驗(yàn),氣動(dòng)力矩越大影響就越小,當(dāng)氣動(dòng)力矩達(dá)一定程度后就可以忽略額外阻力,試驗(yàn)與動(dòng)力學(xué)模型計(jì)算結(jié)果的相對(duì)誤差在10%以內(nèi)。數(shù)值仿真和試驗(yàn)均驗(yàn)證了數(shù)學(xué)模型的正確性。(4)采用本文建立的數(shù)學(xué)模型,開(kāi)展了葉片轉(zhuǎn)角和驅(qū)動(dòng)力對(duì)尺寸參數(shù)、位置參數(shù)、摩擦系數(shù)等參數(shù)的敏感性分析研究。葉片轉(zhuǎn)角和驅(qū)動(dòng)力對(duì)同一參數(shù)的敏感度隨驅(qū)動(dòng)位移的變化趨勢(shì)相似,但驅(qū)動(dòng)力的敏感度值均較大一些,說(shuō)明各參數(shù)對(duì)葉片轉(zhuǎn)角和驅(qū)動(dòng)力的影響規(guī)律一致,但對(duì)驅(qū)動(dòng)力的影響程度更大。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的第三級(jí)曲柄、第0級(jí)曲柄、搖臂的尺寸對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性影響較大,在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)重點(diǎn)考慮,在加工過(guò)程中應(yīng)控制其加工精度。本文對(duì)可調(diào)靜子葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性的研究,為以后可調(diào)靜子葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、加工制造精度控制、維修更換等方面提供重要的參考價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：可調(diào)靜子葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 數(shù)值仿真 數(shù)學(xué)建模 試驗(yàn)研究 敏感性分析
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V231
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 注釋表11-12
• 縮略詞12-13
• 第一章 緒論13-21
• 1.1 研究背景13-14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-19
• 1.2.1 VSV調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的研究現(xiàn)狀14
• 1.2.2 多體系統(tǒng)理論研究14-17
• 1.2.3 試驗(yàn)研究17-18
• 1.2.4 數(shù)值仿真研究18-19
• 1.3 本文主要的研究工作19-21
• 第二章 VSV調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)數(shù)值仿真21-31
• 2.1 典型VSV調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析21-23
• 2.2 VSV調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)仿真步驟23-26
• 2.2.1 運(yùn)動(dòng)副的定義23-24
• 2.2.2 驅(qū)動(dòng)力及氣動(dòng)力矩的定義24
• 2.2.3 柔性化處理24-25
• 2.2.4 摩擦模型參數(shù)的定義25-26
• 2.3 VSV調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)仿真結(jié)果分析26-29
• 2.3.1 驅(qū)動(dòng)速度的影響27-28
• 2.3.2 搖臂柔性化的影響28-29
• 2.3.3 摩擦的影響29
• 2.4 小結(jié)29-31
• 第三章 VSV調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)數(shù)學(xué)建模31-48
• 3.1 VSV調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型31-38
• 3.1.1 構(gòu)件矩陣31-32
• 3.1.2 運(yùn)動(dòng)副矩陣32-33
• 3.1.3 建立閉環(huán)方程33-34
• 3.1.4 求解閉環(huán)方程組34
• 3.1.5 VSV調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)建模34-38
• 3.2 VSV調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型38-44
• 3.2.1 慣性力分析38-39
• 3.2.2 摩擦力分析39
• 3.2.3 VSV調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)建模39-44
• 3.3 數(shù)學(xué)建模的MATLAB程序44-45
• 3.4 數(shù)值仿真驗(yàn)證45-47
• 3.5 小結(jié)47-48
• 第四章 VSV調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)試驗(yàn)研究48-61
• 4.1 試驗(yàn)設(shè)備及試驗(yàn)件48-52
• 4.1.1 摩擦系數(shù)測(cè)量試驗(yàn)48-50
• 4.1.2 運(yùn)動(dòng)特性測(cè)量試驗(yàn)50-52
• 4.2 試驗(yàn)及結(jié)果分析52-60
• 4.2.1 摩擦系數(shù)測(cè)量試驗(yàn)52-54
• 4.2.2 運(yùn)動(dòng)特性測(cè)量試驗(yàn)54-60
• 4.3 小結(jié)60-61
• 第五章 VSV調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)敏感性分析61-68
• 5.1 敏感性分析理論61-62
• 5.2 各參數(shù)敏感性分析62-67
• 5.2.1 參數(shù)相對(duì)誤差對(duì)敏感性分析的影響62-63
• 5.2.2 幾何尺寸的敏感性分析63-65
• 5.2.3 位置參數(shù)的敏感性分析65-66
• 5.2.4 摩擦系數(shù)的敏感性分析66-67
• 5.2.5 敏感性分析小結(jié)67
• 5.3 小結(jié)67-68
• 第六章 總結(jié)及展望68-70
• 6.1 主要結(jié)論68
• 6.2 今后研究方向68-70
• 參考文獻(xiàn)70-72
• 致謝72-73
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文73

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1135547