轴对称矢量喷管A8面运动学分析与求解
轴对称矢量喷管机构弹性动力学分析
２ 三维几何模型的建 立
轴对称矢量喷管机构是空间三 自由度的复杂机
量喷管而言， 其中的构件的弹性 ， 以及由构件弹性变
构， 通过调节 ３ 个作动筒的运动规律 ， 实现对矢量喷
管出口面积 的调节和对俯仰运动及偏航运动姿态的
形和刚体运动之间的耦合所造成的对机构运动和构
件强度的影响 ， 是不可忽略的， 故必须对矢量喷管机 控制。 Ａ 矢量作动环机构 的结构具有轴对称的几何 ９ 构的弹性动力学进行分析。
Ａ 装配模型导入 Ａ Ａ Ｓ 并在其中施加约束 ， ９ Ｄ Ｍ 中，
维普资讯
３ ２
航 空 发 动 机
２０ ０ ６年第 ３ ２卷第 １ 期
根据其结构上的轴对称的特点 ， 采用复制操作 ， 完成
－
机构模型的建立。 Ａ 矢量作动环机构模型如图 １ ９ 所示 。
１ 引 言 力学研究表明， 机构运转速度的提高和构件弹
性 的加大 ， 最终会导致构件 的变形加大， 以， 所 若不
因此 ， 本文首先简化了矢量喷管机构的弹性体模型 ，
只考虑部分构件的弹性。然后 ， 应用以弹性多体动
力学为基础的仿真分析软件 Ａ Ａ Ｓ 进行了机构弹 ＤＭ，
性动力学分析 ， 并将分析结果与刚体动力学分析结 果进行 了对 比。最后 ， 通过 Ａ Ａ Ｓ与有 限元软件 ＤＭ Ａ ＳＳ Ｎ Ｙ 进行数据交换 ， 实现了轴对称矢量喷管机构
轴对称矢量喷管机构 比较复杂 ， 虑对所有 若考 构件的弹性进行动力学分析 ， 势必导致计算量很大。
特点。 Ｕ 在 Ｇ的实体模块中 ， 分别建立 Ａ 矢量作动 ９
环机构的各个构件 的几何模型 ； 然后 ， 根据机构 中
收稿 日 ： ｏ ０ — ８ 期 ２ ５— ３ ２ ０ 基 金项 目： 航空科学基金 （２ ５ ０ ５ ０ Ｃ １７ ）
轴对称矢量喷管喉道运动学精确建模研究
轴对称矢量喷管喉道运动学精确建模研究
李有德;赵志刚;孟佳东;汪建鸿;张纯杰
【期刊名称】《机械科学与技术》
【年(卷),期】2016(035)011
【摘要】轴对称矢量喷管中喉道面积大小影响战斗机的喷管性能,研究通常是以收敛调节片末端的内切圆表示其面积,该种表示在调节片数量不同的情况下导致存在不同程度的误差,不利于进一步进行定量分析.首先研究了喉道截面多边形的变化规律,建立了精确的喉道面积计算通用表达式;其次结合凸轮反转法和坐标转换,推导了适用于一般曲线截面的凸轮滚子喉道控制的运动学模型;最后建立实际算例,进行数值计算和虚拟仿真的验证.研究表明,数值计算与虚拟仿真结果吻合度较高,最大相对误差为0.79％,说明建立的运动学模型正确反映了喉道的运动规律.
【总页数】6页(P1785-1790)
【作者】李有德;赵志刚;孟佳东;汪建鸿;张纯杰
【作者单位】兰州交通大学机电工程学院,兰州730070;兰州交通大学机电工程学院,兰州730070;兰州交通大学机电工程学院,兰州730070;兰州交通大学机电工程学院,兰州730070;兰州交通大学机电工程学院,兰州730070
【正文语种】中文
【中图分类】V233
【相关文献】
1.轴对称双喉道气动矢量喷管内特性数值模拟 [J], 卿太木;王恒;廖华琳
2.轴对称双喉道流体控制矢量喷管三维数值模拟 [J], 卿太木;廖华琳;朱川
3.轴对称推力矢量喷管喉道面积的精度分析与补偿 [J], 刘洋;赵志刚;李维维;石广田
4.三环驱动轴对称矢量喷管喉道逆运动学建模 [J], 李建鹏;赵志刚;李有德;孟佳东
5.冷态轴对称矢量喷管非矢量状态运动学研究 [J], 霍树林; 赵志刚; 闫世洲
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
轴对称拉瓦尔喷管流场分析
轴对称拉瓦尔喷管流场分析
王平;刘学山;乔立民
【期刊名称】《飞机设计》
【年(卷),期】2013(33)2
【摘要】采用一维管流理论分析了轴对称拉瓦尔喷管典型工作状态,结合理论分析对喷管流场进行CFD仿真计算。
经研究表明:(1)结合理论分析的流场初始化、以及FMG和外推计算方法,CFD计算效率明显提高;(2)不同拉瓦尔喷管工作状态,需采取不同的壁面函数法来处理近壁区;(3)一维管流理论分析中,将管内强激波简化为正激波的常规做法,计算误差较大,不尽合理。
【总页数】4页(P23-26)
【关键词】拉瓦尔喷管;一维管流;流场;壁面函数;初始化
【作者】王平;刘学山;乔立民
【作者单位】空军航空大学航空机械工程系
【正文语种】中文
【中图分类】V321.48
【相关文献】
1.轴对称喷管流场分析的有限体积法 [J], 曾军
2.飞行器姿态控制用拉瓦尔喷管的流场分析 [J], 訚耀保;张丽;贾萍;傅俊勇
3.基于CFD数值模拟的拉瓦尔喷管流场分析 [J], 王平;李昌平;陈柏松
4.超音速低温旋流分离器拉瓦尔喷管流场数值分析 [J], 康勇
5.分离和耦合求解对轴对称喷管尾焰流场计算的影响 [J], 王杏涛;祁鸣;张二磊因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
轴对称矢量喷管动力学仿真与分析
Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｗ ｏ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ａ ｉ ｒ ｃ ｒ ｑ ｆ ｔ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ａ ｘ ｉ ａ ｌ － ｓ ｙ ｍｍ ｅ ｔ ｒ ｙ ｖ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ｅ ｘ ｈ ａ ｕ ｓ ｔ ｎ ｏ ｚ ｚ ｌ ｅ ， ｔ ｈ ｅ ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ ｍｏ ｄ ｅ ｆ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ ｒ ｏ ｃ ｋ ｅ ｔ ｎ ｏ ｚ ｚ ｌ ｅ ｈ ｓ ａ ｂ ｅ ｅ ｎ ｂ ｕ ｉ ｌ ｔ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗ ａ ｒ ｅ Ｕ Ｇ ． Ｔ ｈ ｅ ｎ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ｍ ｂ ｌ ｅ ｄ
Ｄｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ Ｓｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ Ａｘ ｉ ｓ ｙ ｍｍｅ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｖｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｅ ｘ ｈ ａ ｕ ｓ ｔ Ｎｏ ｚ ｚ ｌ ｅ
Ｗ ＡＮＧ Ｘｉ ｎ． ＷＵ Ｊ ｉ ａ ｎ — ｘ ｉ ｎ （ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｉ ｎ ｎ ｅ ｒ Ｍｏ ｎ ｇ ｏ ｌ ｉ ａ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｉ ｎ ｎ ｅ ｒ Ｍ ｏ ｎ ｇ ｏ ｌ ｉ ａ Ｈ ｏ ｈ ｈ ｏ ｔ ０ １ ０ ０ ５ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
摘
要： 在对飞机发动机轴对称 矢量喷管结构和工作原理进行研 究和分析之后 ， 利用 Ｕ Ｇ软件 实体模块建立 了固体 火箭
轴对称矢量喷管空间运动学建模仿真
轴对称矢量喷管空间运动学建模仿真柳亚冰1，符大伟2，蔡常鹏2，孙丰勇1，张海波2（1.中国航发控制系统研究所，江苏无锡214063；2.南京航空航天大学能源与动力学院，南京210016）航空发动机Aeroengine收稿日期：2019-04-18基金项目：国家自然科学基金（51576096）、中央高校科研业务费重大人才培育项目（NF2018003）资助作者简介：柳亚冰（1983），男，硕士，高级工程师，主要从事航空发动机建模与控制工作；E-mail ：***************。
摘要：为了获得轴对称矢量喷管动态偏转轨迹的最优路径，提出了1种基于运动学位移解算的解决方法。
通过空间运动约束分析建立了描述轴对称矢量喷管复杂空间运动的平衡方程，经解算建立了描述矢量角与作动筒位移映射关系的2维插值模型。
基于运动学模型仿真中喷管喉道截面与出口截面几何中心距离不变的结论，建立矢量角与中心坐标的简化关系并设计各控制周期下矢量角动态指令偏转规律。
仿真结果表明：该解决方案基本可以保证动态偏转下矢量轨迹满足预期要求。
关键词：轴对称矢量喷管；空间运动学建模；动态偏转轨迹；偏转规律；航空发动机中图分类号：V233.7+57文献标识码：Adoi ：10.13477/ki.aeroengine.2020.06.007Modeling and Simulation of Spatial Kinematics of Axisymmetric Vectoring NozzleLIU Ya-bing 1,FU Da-wei 2,CAI Chang-peng 2,SUN Feng-yong 1,ZHANG Hai-bo 2(1.AECC Control System Institute ,Wuxi Jiangsu 214063,China ;2.College of Energy and Power Engineering ,Nanjing University ofAeronautics and Astronautics ,Nanjing 210016,China )Abstract:In order to obtain the optimal path of the dynamic deflection trajectory of axisymmetric vectoring nozzle ,a solution was proposed based on kinematic displacement calculation.An equilibrium equation describing complex spatial motion of axisymmetric vectoring nozzle was established by space motion constraint analysis.A 2-D interpolation model describing the mapping relationship between vector angle and actuator displacement was established by solving the equations.Based on the conclusion that the geometric centerdistance between nozzle throat section and outlet section was constant in kinematics model simulation ,the simplified relationship between vector angle and center coordinate was established and the deflection law of vector angle dynamic command was designed in each control cycle.The simulation results show that the solution can basically ensure that the vector trajectory meets the expected requirements under dynamic deflection.Key words:axisymmetric vectoring nozzle ;spatial kinematics modeling ;dynamic deflection trajectory ;deflection law ;aeroengine0引言轴对称矢量喷管由GE 公司于20世纪80年代中期首先研制成功并应用在F-15、F-16推力矢量验证机上[1-3]。
轴对称矢量喷管数值模拟及数学模型研究
第 ２卷第 ３ ｕ 期
Ｖ Ｏ１ ．２０ Ｎ Ｏ．３
轴 对 称 樊 思 齐 ，马 会 民
（ 北 工 业 大 学 航 空 动 力 与 热 力 工 程 系 ，陕 西 西 安 ７ ０ ７ ） 西 １０ ２
摘 要 ： 用 数 值 模 拟 方 法 对 轴 时 称 推 力 矢 量 喷 管 的 内 流 场 性 能 进 行 了 研 究 ， 用 Ｊ ｍｅｏ 应 采 ａ ｓ ｎ提 出
的有 限体 积 法计 算 了 矢量 喷 管 的 内部 流 场 和 性 能 参 数 ， 析 了性 能 参数 及 其 相 关 参数 之 间 的 关 系， 分
从 而建 立 了轴 对 称 推 力 矢量 喷 管 的 数 学模 型 。 关 键 词 ： 量 喷 管 ， 值 模 拟 ， 限 体 积 法 ， 学 模 型 矢 数 有 数
建 立 了 用 无 因 次 参 数 表 示 的 轴 对 称 矢 量 喷 管 数 学 模
矢 量 喷 管 内 流 场 的 特 点 ， 用 Ｊ ｍｅｏ 采 ａ ｓ ｎ提 出 的 有 限 体积 法计 算 了 内 流场 ， 通 过 与 实验 结 果 的 比较 ， 并 证
明 了计 算 方 法 和计 算 结 果 是 正 确 的 。 以正 确 的流 场 计 算 为 基 础 ， 纳 与 综 合 有 关 参 数之 间 的 关 系 ， 而 归 从
矢量喷管 技术 是推力 矢量技 术 的基础及核 心 ， 在 各种矢量 喷管方 案 中， 对 称矢量 喷管 （ 轴 ＡＶＥ Ｎ） 由于 具 备 了结 构 简 单 、 量 轻 、 实 现 ３ ０全 方 位 重 能 ６。 连续 偏转 等优 点 ， ９ 自 ０年 代 以 来 得 到 了长 足 的 发 展 。目前 ， 外 正 在 研 究 的 推 进 系 统 均 采 用 轴 对 称 国 矢量 喷 管 ， 以满 足 新 一 代 军 用 飞 机更 高 的 性 能 要求 。 推 力 矢 量 技 术 是 一 项 复 杂 的 高 科 技 技 术 ． 及 涉 到 多方 面 的研 究 内容 。 推 力 矢 量 控 制 技 术 是 其 中 的重 要 部 分 ． 研 究 推 力 矢 量 控 制 首 先 必 须 建 立 矢 为 量 喷 管 数 学 模 型 ， 是 推 力 矢 量 控 制 研 究 的基 础 。 它 矢 量 喷 管 数 学 模 型所 描 述 的 是矢 量 喷 管 偏 转 角 与 其 性 能参 数 、 出 口参 数 及 几 何 参 数 的关 系 ． 找 出 这 些 进 为 关 系． 必须 着手 于 矢量 喷 管 的 内流 场 研 究 。 数 值 模 拟 在 矢 量 喷 管 的研 究 方 面 发挥 了重 要 作
轴对称推力矢量喷管的静态内部性能分析
的条件下根据 一维管 流计 算给定 。
２ 性 能 参 数计 算
对 喷 管进 行 性 能 预测 时 采 用 的喷 管 实 例 是
作 者 简介 卢
燕 （ ９ ５ ） 女 ，博 士 ，西北 工 业大 学航 空动 力与热 力工 程系 ，主要 从事 推进 系统 的控 制与 仿 真 ，控 制系统 数学 模 型 的 １７ 一
处 理 不 仅 会 影 响 模 拟 的 精 度 ， 而 且 关 系 到 求 解 过
采 用 轴 对 称 结 构 来 驱 动 。 同 时 轴 对 称 推 力 矢 量 喷 管 的 一 个 最 重 要 的 优 点 在 于 把 它 安 装 在 目前 的 飞
机 上 只 需 要 进 行 很 小 的 改 装 。 这 从 工 程 观 点 来 看 尤 为 重 要 ，它 大大 地 增 加 了可 能 的用 户 数 量 。
关 键词
轴对 称 ；矢 量 喷管 ；有 限体 积 法 ；性 能参 数
新 一代 战 机 的 任 务 要 求 将 是 一 种 多 用 途 的运 输 工 具 ，能 够 进 行 超 音 速 巡 航 、短 距 离 起 飞 着 陆 和在 高 迎 角 下 的机 动 性 。 研 究 表 明 ，在 高 迎 角 下
方 案 允 许 采 用 同步 器 锁 止 环 和 作 动 筒 及 附 在 喷 管 喉部 的 万 向接 头 来 偏 转 扩 张调 节 片 。
这 种 类 型 的 喷 管 已 在 １９ ９ １年 由 Ｃ ｒｏ … 和 ａｓｎ １９ ９ ３年 由 Ｗｉｇ 进 行 了试 验 研 究 。 ｎ
收 稿 日期 ２ ０ ０ １—１ １—２ ８
得 到 ，对 称 面 上 的 值 满 足 对 称 性 条 件 。 同 时 ，矢
量 喷 管 内 流 场 的初 始 值 是 在 假 定 内流 为 等 熵 绝 热
轴对称双喉道气动矢量喷管内特性数值模拟
轴对称双喉道气动矢量喷管内特性数值模拟卿太木;王恒;廖华琳【摘要】Numerical studies on the effect of geometrical parameters on internal performance of axisymmet-ric dual-throat fluidic thrust-vectoring nozzles were performed, and the optimized geometrical parameters of nozzle were obtained. The results indicated that vector performance was influenced by secondary inject angle, cavity divergence angle and cavity length, and thrust performance was greatly influenced by second-ary inject angle and cavity divergence angle. The optimized results indicated that vector angle could reach 15.5°, vector efficiency 5.70°/1%, and thrust ratio 0.92.%采用数值模拟方法，就轴对称双喉道气动矢量喷管主要几何参数对喷管内特性(气动矢量角、气动矢量效率、推力系数、流量系数)的影响进行了分析，并得到了一组内特性较优的喷管几何参数。
结果表明，次流注入角、空腔收敛角、空腔长度等几何因素对喷管矢量特性影响较大，次流注入角、空腔扩张角等对喷管推力特性有较大影响。
优选后的喷管矢量角可达15.5°，矢量效率达5.70°/1%，喷管推力系数为0.92。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
轴对称矢量喷管A8面运动学分析与求解
刘铭达;赵志刚;石广田;孟佳东
【期刊名称】《机械科学与技术》
【年(卷),期】2016(035)006
【摘要】对轴对称矢量喷管A8面的运动学研究是为了准确调整其大小,从而满足最佳膨胀比系数的要求.首先采用合理的简化方法,用收敛片及其密封片末端形成的内切圆来近似表示不规则的A8面,并且计算了误差,说明其可行性.然后根据设定条件:收敛片的圆弧形凸面通过收敛片两端,建立了A8面运动机构的数学模型.用解析式表示相关部件参数间的关系,不仅避免了计算复杂而又耗时的迭代过程,还使求解思路更加清晰.最终得出了A8做动筒的推进量与收敛片的内切圆面积的函数关系,即A8面收扩的函数表达式.接着进行仿真验证,结果表明所求函数与三维模型中测量的数据吻合,综合A8面函数表达式的准确率达到约96％.
【总页数】5页(P975-979)
【作者】刘铭达;赵志刚;石广田;孟佳东
【作者单位】兰州交通大学机电工程学院,兰州730070;兰州交通大学机电工程学院,兰州730070;兰州交通大学机电工程学院,兰州730070;兰州交通大学机电工程学院,兰州730070
【正文语种】中文
【中图分类】V233
【相关文献】
1.轴对称矢量喷管气动矢量角和流量系数计算方法研究 [J], 朱燕;王占学
2.轴对称射流矢量喷管非矢量状态下推力特性研究 [J], 张群峰;吕志咏
3.冷态轴对称矢量喷管非矢量状态运动学研究 [J], 霍树林; 赵志刚; 闫世洲
4.轴对称矢量喷管作动系统矢量偏转受载特性研究 [J], 张海波;蔡常鹏;姜尚彬
5.机械式轴对称矢量喷管动态偏转的矢量特性研究 [J], 张群锋;吕志咏
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。