【摘要】：管路連接件作為飛機(jī)液壓系統(tǒng)的關(guān)鍵連接元件,直接影響著飛機(jī)運(yùn)行的安全性和可靠性。然而,實(shí)際存在的裝配偏差會(huì)使連接件產(chǎn)生裝配應(yīng)力,進(jìn)而影響整個(gè)管路系統(tǒng)的密封性能。因此,本文針對(duì)管路連接件分析了裝配應(yīng)力對(duì)管路密封性能的影響規(guī)律,研究了安裝應(yīng)力智能檢測(cè)技術(shù),主要工作體現(xiàn)在:(1)分析了擴(kuò)口式管路連接件的結(jié)構(gòu)組成與密封原理,建立了相關(guān)的接觸有限元模型,完成了預(yù)緊狀態(tài)的力學(xué)分析。結(jié)果表明:管路連接件的等效應(yīng)力主要集中在擴(kuò)口導(dǎo)管和直通管接頭的錐面以及外套螺母的螺紋齒根區(qū)域,基本符合實(shí)際情況,滿足強(qiáng)度要求。(2)分析了管路連接件密封性能的影響因素,提出了有效密封的判定條件,研究了裝配應(yīng)力對(duì)密封性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明:隨著摩擦系數(shù)的增大,密封性能反而降低;擰緊力矩的增加會(huì)使密封性能增強(qiáng),但超過某一極限值,管路連接件可能發(fā)生破壞;裝配過程中存在的角度偏差和徑向偏差會(huì)使密封環(huán)面積減小,密封性能降低,同時(shí)部分區(qū)域出現(xiàn)應(yīng)力集中;長(zhǎng)度偏差分為兩個(gè)方向,管接頭偏離擴(kuò)口導(dǎo)管時(shí),密封性能降低;管接頭偏向擴(kuò)口導(dǎo)管時(shí),密封性能增強(qiáng),但可能產(chǎn)生較大的裝配應(yīng)力,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。(3)構(gòu)建了管道安裝應(yīng)力檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái),研究了裝配應(yīng)力對(duì)管道固有特性的影響規(guī)律,結(jié)果表明:不同裝配應(yīng)力下的頻響函數(shù)存在明顯差異,主要表現(xiàn)在共振峰峰值大小和位置的變化。開發(fā)了管道安裝應(yīng)力檢測(cè)系統(tǒng),提出了一類支持向量機(jī)和向量的角度相似法兩種不同的檢測(cè)方法,并利用試驗(yàn)臺(tái)數(shù)據(jù)進(jìn)行了方法驗(yàn)證。結(jié)果表明:隨著裝配應(yīng)力的增加,檢測(cè)結(jié)果偏離正常狀態(tài)的程度也明顯增加,充分驗(yàn)證了檢測(cè)方法的有效性和準(zhǔn)確性。
【圖文】：

圖 2.1 擴(kuò)口式管路連接件結(jié)構(gòu)組成2.2.2 管路連接件工作狀態(tài)擴(kuò)口式管接頭是航空工業(yè)中最早應(yīng)用于飛機(jī)液壓系統(tǒng)的剛性導(dǎo)管連接件，適用于各種流體介質(zhì)。正常工作狀態(tài)下，管路連接件將承受管內(nèi)流體引起的工作壓力，一般通過擰緊外套螺母使擴(kuò)口導(dǎo)管與管接頭的錐面緊密貼合，形成有效的密封環(huán)，防止流體介質(zhì)的泄漏。表 2.1 給出了航空行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) HB 4-1-2002[61]中規(guī)定的常用導(dǎo)管工作壓力，不同的導(dǎo)管規(guī)格與材料屬性對(duì)應(yīng)的最大工作壓力存在差異。通過比較發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)管外徑一定時(shí)，內(nèi)徑越小，管壁越厚，，導(dǎo)管能承受的工作壓力將越高；使用 1Cr18Ni10Ti（1Cr18Ni9Ti）材料的導(dǎo)管最大工作壓力明顯大于使用5A02-0 材料。擴(kuò)口式管接頭雖然應(yīng)用廣泛，但耐壓能力有限，最高設(shè)計(jì)壓力為 20.7MPa；無擴(kuò)口式管接頭的耐壓能力強(qiáng)于擴(kuò)口式管接頭，通常用于 20.7~34.5MPa 的液壓系統(tǒng)。表 2.1 常用導(dǎo)管工作壓力導(dǎo)管規(guī)格/mm最大工作壓力/MPa導(dǎo)管材料DNdNe 1Cr18Ni10Ti（1Cr18Ni9Ti） 5A02-0

圖 2.2 兩球體的初始接觸狀態(tài)接觸點(diǎn)產(chǎn)生的是一個(gè)圓形區(qū)域，且忽略遠(yuǎn)離1M 由于球面發(fā)生接觸沿 方向所產(chǎn)生的壓縮生的壓縮變形是2a '，則當(dāng)1M 、2M 這兩點(diǎn)1 2 1 2 a ' a ' a a點(diǎn)由于壓縮變形所縮短的間距；21 21 2 1 21 2( )' ' ( )2r r La a a ar r 體而言，在承受圓面積載荷的時(shí)候有：21'sa qd dsE 個(gè)接觸球體的泊松比分別是1 、2 ； E 是2 ； q 是接觸區(qū)域的載荷分布函數(shù)， S 是接觸
【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】：2019
【分類號(hào)】：V229.5;V262.4

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本文編號(hào)：2664484