航空液压滑阀磨损机理与寿命建模方法研究

【类型】学位论文

【作者】廖寻 

【关键词】 粘着磨损 三体磨粒磨损 机理耦合 寿命建模 航空液压滑阀

【摘要】飞机液压系统通常由能源元件、执行元件、控制元件和辅助元件四类液压元件组成。航空液压滑阀属于液压系统中的控制元件。影响液压系统寿命的因素很多：泄漏、油液污染、滑阀磨损等，其中滑阀的磨损将导致阀芯与阀套间的配合间隙变大，进而引起内泄漏量增加，严重时可能导致阀芯在阀套内部歪斜而引起卡紧故障，造成液压系统失效。 本论文以航空液压滑阀为研究对象，通过分析滑阀阀芯与阀套的磨损机理，建立粘着磨损与三体磨粒磨损机理耦合下的滑阀磨损机理模型，并进一步综合液压系统整体性能仿真结果确定滑阀失效的磨损量阈值建立航空液压滑阀磨损寿命计算模型，最后通过磨损试验进行模型参数辨识与模型验证。 本论文首先进行滑阀磨损机理分析与验证，通过分析滑阀寿命周期内存在的磨损形式总结出航空液压滑阀的主要磨损模式与磨损机理，并分析了磨损机理间的耦合特征。滑阀磨损机理验证通过扫描电镜观测阀芯台肩表面磨损形貌并对比滑阀初始状态以验证磨损机理分析结果。 进一步结合磨损机理分析与验证结果，对滑阀寿命周期内存在的两种磨损机理——三体磨粒磨损与粘着磨损考虑机理耦合关系建立了磨损机理耦合模型，并基于建立的磨损机理耦合模型，结合液压系统整体性能仿真结果综合给出了滑阀磨损寿命分析方法。 最后本论文通过滑阀磨损试验针对建立的磨损机理耦合模型进行模型参数辨识与模型验证。试验通过观测不同应力水平（油温、转换速率）下滑阀磨损量、表面粗糙度，通过非线性拟合获得了模型参数的估计值并通过预试验结果验证了模型的准确性。同时以某型飞机副翼机械备份作动器集控阀组件中的功能转换阀为例，利用所建立的航空液压滑阀磨损寿命模型进行了寿命分析。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】北京航空航天大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】陈云霞

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