一种喉道面积可调喷管凸轮滚子调节机构优化设计方法技术

本申请属于航空发动机技术领域，特别涉及一种喉道面积可调喷管凸轮滚子调节机构优化设计方法，选取若干典型状态点作为输入状态点，计算每个输入状态点下对应的收敛角和滚子相对凸轮铰点力矩，选取凸轮与滚子调节机构的多个几何尺寸作为设计变量；建立每个输入状态点下的用于表征滚子水平方向分力的第一关系式以及表征A8作动筒行程S的第二关系式；采用统一目标法将每一个输入状态点下的第一关系式与第二关系式转换成目标函数模型；解算出所有输入状态点中水平方向分力最大时对应的输入状态点，水平方向分力最大时对应的输入状态点下使的水平方向分力最小时、A8作动筒行程S行程最小时设计变量的值。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于航空发动机，特别涉及一种喉道面积可调喷管凸轮滚子调节机构优化设计方法。

技术介绍

1、喷管是航空涡扇发动机末端部件，通过使燃气流降压增速将燃气的热能转换成动能，从而获得推进动力。喉道面积可调喷管是已有喷管类型之一，可通过独立调节喉道面积改变发动机流量特性。凸轮滚子调节机构是喉道面积可调喷管常用的运动机构方案之一，通过执行机构驱动凸轮滚子调节机构运动，改变喷管内流型面，以实现喷管喉道面积调节功能。

2、通过精细设计喉道面积可调喷管的凸轮滚子调节机构，可以降低执行机构的最大拖动力和行程，有利于降低喉道面积可调喷管重量和油源泵工作负荷，提高发动机性能。国内对喉道面积可调喷管凸轮滚子调节机构优化设计的研究尚少，因此本专利技术提出了一种可应用于喉道面积可调喷管凸轮滚子调节机构优化设计方法。在本专利技术之前，国内未见关于喉道面积可调喷管凸轮滚子调节机构的优化设计方法。传统的喉道面积可调喷管凸轮滚子调节机构设计方法，一般通过经验类比确定初始设计方案，然后通过运动仿真和动力学仿真等方法验证执行机构拖动力和行程在工作包线范围内是否满足指标要求。如果不满本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种喉道面积可调喷管凸轮滚子调节机构优化设计方法，其特征在于，所述喉道面积可调喷管包括：

2.如权利要求1所述的喉道面积可调喷管凸轮滚子调节机构优化设计方法，其特征在于，所述设计变量包括：凸轮(10)铰点M与圆弧面圆心O的距离MO、滚子(11)中心H与圆弧面圆心O的距离HO、MO与收敛段调节片(7)底板AM的夹角∠AMO、滚子(11)中心H与铰点M的径向距离PM，通过矩阵表达为：

3.如权利要求1所述的喉道面积可调喷管凸轮滚子调节机构优化设计方法，其特征在于，在喉道面积可调喷管的工作包线右边界选取若干典型状态点作为输入状态点。

4.如权利要求1所述...

【技术特征摘要】

1.一种喉道面积可调喷管凸轮滚子调节机构优化设计方法，其特征在于，所述喉道面积可调喷管包括：

2.如权利要求1所述的喉道面积可调喷管凸轮滚子调节机构优化设计方法，其特征在于，所述设计变量包括：凸轮(10)铰点m与圆弧面圆心o的距离mo、滚子(11)中心h与圆弧面圆心o的距离ho、mo与收敛段调节片(7)底板am的夹角∠amo、滚子(11)中心h与铰点m的径向距离pm，通过矩阵表达为：

3.如权利要求1所述的喉道面积可调喷管凸轮滚子调节机构优化设计方法，其特征在于，在喉道面积可调喷管的工作包线右边界选取若干典型状态点作为输入状态点。

4.如权利要求1所述的喉道面积可调喷管凸轮滚子调节机构优化设计方法，其特征在于，滚子(11)相对凸轮(10)铰点m点力矩通过收敛角以及收敛段调节片(7)内壁压载等效转换得到。

5.如权利要求2所述的喉道面积可调喷管凸轮滚子调节机构优化设计方法，其特征在于，所述目标函数模型如下

6.如权利要求1所述的喉道面积可调喷管凸轮滚子调节机构优化设计方法，其特征在于，所述目标函数模型求解方法包括但不限于惩罚函数法、遗传算法和模拟退火算法。

【专利技术属性】
技术研发人员：胡春晓，杜桂贤，孙轶，任利锋，包光辉，
申请(专利权)人：中国航发沈阳发动机研究所，
类型：发明
国别省市：