CN104142218B - 一种飞机液压管路振动测试结果判定方法 - Google Patents

一种飞机液压管路振动测试结果判定方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于飞机设计领域，涉及一种飞机液压管路振动测试结果判定方法，其特征在于，采用理论计算与实际测试相结合的方式，提出一种飞机液压管路振动测试结果判定方法。其有益效果是：在原理上明晰了液压管路的振动测试结果判定的制定方法，为飞机液压管路振动问题的处理提供了技术依据，填补了液压管路振动测试结果判定方法的空白，减少液压系统和结构方面的由于振动设计问题出现的故障，大大增强对液压管路振动故障问题的评估处理能力。

Description

一种飞机液压管路振动测试结果判定方法
技术领域
本发明属于飞机设计领域，涉及一种飞机液压管路振动测试结果判定方法。
背景技术
液压管路设计是飞机设计的重要内容，管路的各种故障已经是飞机主要故障模式之一。虽然国内学者针对液压系统问题作了大量的研究，但其理论研究和试验研究都存在与设计生产严重脱节问题，其理论试验的研究和生产实际的需求差距较大。国内生产设计中只是对现有国外标准的简单应用，对其内涵不甚理解，造成了现在国内飞机设计中多数情况下存在原理不明，无标准可依的状态。在设计生产中不出问题则以，出了问题很难短时间找到原因。我国对液压管路的研究起步较晚，到现在为止，没有相关的振动测试标准和相应的判定方法，给液压管路的设计和生产带来很大的困难。
发明内容
本发明的目的是：提出一种飞机液压管路振动测试结果判定方法，对飞机液压管路振动测试结果进行评估，从而判定液压管路的安全性。
本发明的技术方案是：一种飞机液压管路振动测试结果判定方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一，测量振动加速度值，并对其进行频谱分析，取其一阶加速度频谱值记为G测，单位g；
第二，确定液压管路的载荷及其管路规格参数：
工作压力：P，单位MPa；
最大脉动压力：q脉,单位MPa；
最大内压：Pmax=135%P单位MPa；
导管的外径：D，单位mm;
导管的内径：d,单位mm;
材料泊松比：μ
材料屈服应力：σ0.2,单位MPa；
第三，计算压力产生的应力：单位MPa；
第四，计算振动应力值许用值：单位MPa；
第五，振动、应力比例因子计算，计算公式如表1所示；
表1液压管道横振动应力比例因子
第六，许用振动加速度值：[G]＝0.95×[σZ]β；
第七，振动加速度测量结果判定：如果G测≤[G]，则认为管路是安全的，反之则不安全。
本发明的优点是：
1）在原理上明晰了液压管路的振动技术条件的制定方法，为飞机液压管路振动问题的处理提供了技术依据，填补了液压管路振动测试判定方法的空白。
2）根据不同的管路规格，提出相应的振动判定方法，具有原理清晰、针对性强、使用灵活、可推广的优点。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明作进一步详细的描述。
例子：某型飞机液压管路分析
某型号飞机管夹和直角接头之间一段长约0.28m的固定导管进行计算，管路规格为16mm×1.5mm，导管材料为1Cr18Ni10Ti,屈服应力σ0.2＝205MPa，弹性模量E=204GPa；支撑方式近似一端固支、一端简支；飞机液压系统工作压力：P=28MPa，振动加速度响应经过频谱分析，一阶频率为500Hz,加速度值为150g；评判管路是否安全。
评判过程：
最大内压：Pmax=135%P=28×135%＝37.8MPa;
压力产生的应力：
振动应力值许用值：
振动、应力比例因子计算:
许用振动加速度值：[G]＝0.95×[σZ]β＝0.95×63.3×3.414＝205.3g
振动加速度测量结果判定:测量振动加速度为150g小于许用振动加速度值205.3g，导管是安全的。

Claims (7)

1.一种飞机液压管路振动测试结果判定方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一，测量振动加速度值，并取其一阶加速度频谱值：明确飞机液压管路的振动的测试方法及数据处理方法；
第二，原始数据采集：确定液压管路的载荷及其管路规格参数，包括工作压力P、最大脉动压力q、最大内压Pmax＝135％P、导管外径D、导管内径d、材料泊松比μ和材料屈服应力σ0.2；
第三，根据确定的参数计算：确定压力产生的应力计算振动应力值许用值振动应力比例因子、许用振动加速度值；
所述振动应力比例因子的边界条件为：
边界条件为两端固支的振动应力比例因子
边界条件为一端固支、一端简支的振动应力比例因子
边界条件为两端简支的振动应力比例因子
边界条件为一端固支、一端自由的振动应力比例因子
振动应力比例因子β，单位g/MPa，L为支撑间距，单位m；ω为强迫振动载荷的频率，取管路振动的一阶频率为f，ω＝2πf，单位Hz；E为管路的弹性模量,单位Pa；D为导管外径，单位m；
其中，许用振动加速度值[G]＝0.95×振动应力值许用值×振动应力比例因子；
第四，振动测量结果判定：通过对振动加速度测量结果和许用振动加速度值的比较判定管路的安全。
2.根据权利要求1所述的一种飞机液压管路振动测试结果判定方法，其特征在于，所述步骤一中的振动的测试状态为发动机地面开车状态，其开车状态必须涵盖慢车到100％最大加力状态的所有发动机开车状态。
3.根据权利要求1所述的一种飞机液压管路振动测试结果判定方法，其特征在于，所述步骤一中的液压管路为以柱塞泵为泵源的飞机液压管路。
4.根据权利要求1所述的一种飞机液压管路振动测试结果判定方法，其特征在于，所述步骤二中的载荷指飞机正常工作压力。
5.根据权利要求1所述的一种飞机液压管路振动测试结果判定方法，其特征在于，所述步骤三中的确定压力产生的应力，为液压系统最大压力产生的轴向应力。
6.根据权利要求1所述的一种飞机液压管路振动测试结果判定方法，其特征在于，所述步骤三中振动应力比例因子为液压管路上可能出现的振动加速度与最大动应力的比值。
7.根据权利要求1所述的一种飞机液压管路振动测试结果判定方法，其特征在于，所述步骤三中许用振动加速度值为保障液压管路安全的最大振动加速度测量值。
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