航空柱塞泵配流盘结构动态优化方法

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1、2011年3月北京航空航天大学学报March2011第37卷第3期JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsVol．37No.3航空柱塞泵配流盘结构动态优化方法官长斌焦宗夏(北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院，北京100191)摘要:通过详细分析航空柱塞泵排油过程中的过流面积变化，同时考虑油液的压缩性和柱塞泵的泄漏，建立了航空柱塞泵瞬时流量的非线性数学模型．提出了一种航空柱塞泵配流盘结构的动态优化方法，该优化方法以航空柱塞泵瞬时流量脉动幅值最小为优化目标，采用旋转矢量法对配流盘结构参数进行实时在线寻优．仿真结果表明:该

2、动态优化方法具有很高的效率和实用性，为航空柱塞泵的结构优化设计和消震、降噪研究提供了有力的理论依据．关键词:柱塞泵;配流盘;瞬时流量模型;动态优化;旋转矢量法;流量脉动中图分类号:V233．91文献标识码:A文章编号:1001-5965(2011)03-0274-05DynamicoptimizationmethodforvalveplatestructureofaviationpistonpumpGuanChangbinJiaoZongxia(SchoolofAutomationScienceandElectricalEngineering，BeijingUniversityofAero

3、nauticsandAstronautics，Beijing100191，China)Abstract:Throughthedischargeareaofaviationpistonpumpwascalculatedaccurately，andthecom-pressibilityofoilandleakageofcylinderwereconsidered，thenonlinearmathematicalmodelofinstantaneousflowratewasestablished．Adynamicoptimizationmethodofvalveplatestructurewas

4、proposedbasedonthenonlinearinstantaneousflowmodel．Theamplitudeofinstantaneousflowfluctuationwastheobjectivefunctionofthedynamicoptimizationmethod．Withrotate-vectormethod，thestructuralparametersofvalveplatewereoptimizedonlinedynamically．Thesimulationresultsindicatethatthedynamicoptimizationmethodis

5、highpracticalandefficient．Thisprovidesthetheoreticalfoundationtothestructuraloptimizationofaviationpistonpump，andthestudyofvibrationeliminationandnoisereduction．Keywords:pistonpump;valveplate;instantaneousflowmodel;dynamicoptimization;rotate-vectormethod;flowfluctuation轴向柱塞泵由于其大功率、高效率和可靠性面，很多学者做了研

6、究．文献［3］利用CASPAR软［1］等特点，广泛应用于航空液压泵源系统中．由件分析了配流盘结构参数对柱塞泵流体噪声的影于自身的结构以及油液的压缩性等因素，航空柱响;文献［4］对不同结构的配流盘进行了CFD仿塞泵存在着瞬时流量脉动，而流量脉动又是柱塞真分析，并给出了优化建议;文献［5］建立了柱塞［2］泵流体噪声与压力冲击的根本成因．影响航空泵流体噪声的数学模型，并对配流盘结构进行了柱塞泵流量脉动的因素很多，其中配流盘的结构优化;文献［6］通过对配流盘结构进行优化，设计参数是最主要的影响因素．因此，对航空柱塞泵配了非对称偏转的低噪声配流盘结构．现有文献大流盘的结构进行优化设计对于降低飞机液压

7、系统都是利用软件或对设计变量进行抽样实现配流盘的振动和噪音具有十分重要的意义．结构的静态优化，而对配流盘结构的动态优化研在配流盘结构对柱塞泵流量脉动的影响方究很少．本文在文献［7－9］的基础上，建立了很收稿日期:2010-01-06基金项目:国家杰出青年科学基金资助项目(50825502)作者简介:官长斌(1984－)，男，山东德州人，博士生，guanchangbin@163．com．第3期官长斌等:航空柱塞泵配流盘结构