基于AMESim飞机液压能源系统用户可用压力仿真计算

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1、2014年7月机械设计与制造工程Ju1．2014第43卷第7期MachineDesignandManufacturingEngineeringVo1．43No．7DOI：10．3969／j．issn．2095—509X．2014．07．005基于AMESim飞机液压能源系统用户可用压力仿真计算夏鹤鸣，王鸿鑫(上海飞机设计研究院，上海210201)摘要：对飞机液压能源系统中存在的压力损失进行了理论分析，并运用AMESim软件建立了飞机液压能源系统元件、管路以及用户的流量压降模型。基于仿真模型对典型飞行阶段液压能源系统各用户支路的压力损失进

2、行仿真计算。该仿真分析模型可用于飞机液压能源系统用户可用压力计算。关键词：液压；性能；仿真中图分类号：V37文献标识码：A文章编号：2095—509X(2014)07—0020—04第二次世界大战以来，液压技术在飞机上得到急泵的电动泵；液压用户主要包括液压作动筒、液了广泛的应用¨J，直至今日液压能源系统仍然是压马达、液压作动器以及助力器等。飞机上最有效动力源，为飞行控制系统、高升力系统、起落架系统以及反推力系统等负载提供动力，2飞机液压能源系统中的压力损失是飞机的二次能源之一，在保证飞机的飞行安飞机液压能源系统中的压力损失主要包括沿全上

3、有着非常重要的地位J。飞机液压用户可用程压力损失和局部压力损失。沿程压力损失是液压力计算是飞机液压能源系统设计的重要组成部体流经直管中的压力损失，而局部压力损失是液体分，其计算结果是飞行控制系统的重要设计输入。流经管径突变或管路突然弯曲等局部地方的压力AMESim软件是专门用于机械液压系统建模、损失。仿真及动力学分析，并能够面向工程交互设计的可a．沿程压力损失。视化仿真软件，其中液压系统建模库中有大量液压油在管路中流动与管路内壁发生摩擦，造常用的液压元件、液压源和液压管路等模型。该软成沿程压力损失，而液压能源系统管路遍布整个飞件在建立液

4、压系统数字模型的过程中充分考虑到机，管路长且数量多，因此飞机液压能源系统管路液压油的物理特性和液压元件的非线性特性。本的沿程压力损失是液压能源系统主要压力损失之文基于AMESim软件建立飞机液压能源系统元件、一，沿程压力损失△P计算如下：管路以及用户流量压降模型，并进行了飞机液压能⋯2AP：．．(1)源系统中压力损失计算。lieog式中：Re为液体雷诺数；z为管路长度；d为管路直1飞机液压能源系统的组成径；为液体运动黏度；为液体流速。为保证飞机安全可靠工作，大型民用飞机液压b．局部压力损失。能源系统一般由3套(或3套以上)相互独立的液液

5、压油流经管路的弯头、接头、突然变化的截压能源子系统组成，为飞机液压用户提供动力。每面以及阀口等处时，流速的大小和方向将发生急剧套液压能源子系统由液压泵、液压油箱、液压管路、变化，产生漩涡，并发生强烈的紊动现象，形成局部蓄能器、油滤以及液压用户等装置组成。其中液压压力损失，而飞机中液压能源系统管路管径变化泵主要包括作为主液压泵的发动机驱动泵，作为应多，走向不规则，管路弯曲、弯头以及变径接头众收稿日期：2014—05—23作者简介：夏鹤鸣(1983一)，男，江苏如皋人，上海飞机设计研究院工程师，硕士，主要从事民用飞机液压能源系统的设计工作。

6、·20·2014年第43卷机械设计与制造工程图3某子系统模型图流板展开，系统流量需求瞬间进一步增大，达到表1着陆阶段液压用户流量需求表83．3L／min，各用户可用压力快速下降，右5#扰流液压用户流量需求／(L·rain)板离泵源最远，其可用工作压力最低，为158．6bar。副翼2．3由仿真分析结果可知：各用户在着陆阶段的可用压升降舵3．4力可以满足相应用户流量与压力设计需求，并可以方向舵5．7根据计算结果的余量相应优化部分液压管路管径扰流板15．0以及管路布置，提高系统使用效率，降低系统质量。2082o62o4V2022o0-l98l

7、96—／-194l92l90188．．．J．．．。1．．．，03．04．05．06．07．0时间／s90喜嚣504o图4着陆阶段泵出口压力及流量曲线·22·2014年第7期夏鹤鸣：基于AMESim飞机液压能源系统用户可用压力仿真计算．曼日煺图5着陆阶段各液压用户流量需求曲线图7着陆阶段各液压用户出口回油压力曲线能源系统用户可用压力。用户可用压力结果表明，2lO205目前该机型液压能源系统性能能满足液压用户的设200计需求。本文实现了运用仿真软件对飞机液压能源195裔190系统用户的可用压力仿真计算，仿真计算能够更全l85180面及时地了

8、解飞机液压能源系统性能状态，今后拟l75通过试验数据对该模型进行进一步验算与修正。170l65O参考文献：图6着陆阶段各液压用户入口可用压力曲线[1]郦正能．基于AMESim的某型飞机武器舱门液压系统设计与