《先进流体动力控制》PDF下载

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  • 作  者:郭生荣,訚耀保著
  • 出 版 社:上海:上海科学技术出版社
  • 出版年份:2017
  • ISBN:9787547834848
  • 页数:415 页
图书介绍:本书论述极端环境下的流体动力控制理论和应用技术。内容主要包括:流体动力控制技术演变过程,工作介质(液压油、燃油、煤油、气体),液压蓄能器与系统案例、飞行器电液伺服控制技术、飞机液压能源系统及其温度控制技术、海洋波浪能摆式能量转换元件、液压泵、非对称液压阀与非对称液压缸匹配控制、喷嘴挡板式电液伺服阀、射流管电液伺服阀、极端温度、振动、冲击、离心加速度环境下电液伺服阀分析方法、数学模型、优化设计方法以及耐极端环境的诸措施。附有国内电液伺服阀、液压泵系列产品结构。本书力图内容翔实,图文并茂,深入浅出,侧重系统性、专业性、前沿性,理论和实践紧密结合,重大工程案例资料丰富、翔实。

第1章 绪论 1

1.1概述 1

1.2导弹舵机系统技术 2

1.2.1导弹技术的发展 2

1.2.2导弹的组成 4

1.3火箭飞行控制技术 5

1.3.1火箭的原理 5

1.3.2火箭的历史 5

1.3.3火箭的分类 6

1.3.4运载火箭 6

1.4航天飞机控制技术 7

1.5先进流体动力控制技术 9

1.5.1概述 9

1.5.2国外研究现状 11

1.5.3我国研究与发展现状 12

参考文献 12

第2章 工作介质 15

2.1液压油 15

2.2磷酸酯液压油 17

2.3喷气燃料(燃油) 18

2.4航天煤油 19

2.5自然水(淡水与海水) 20

2.6压缩气体(空气、氮气、惰性气体) 21

2.7燃气发生剂 22

参考文献 23

第3章 液压蓄能器系统 25

3.1液压蓄能器 25

3.1.1液压蓄能器的分类、原理及功用 25

3.1.2蓄能器的容量 27

3.1.3蓄能器的结构和工作原理 28

3.1.4蓄能器的应用 30

3.2液压蓄能器系统案例 48

3.2.1液压蓄能器用于储存能量时的分析案例 48

3.2.2液压蓄能器用于吸收脉动压力时的分析案例 67

3.2.3液压蓄能器用于吸收冲击压力时的案例 74

3.2.4液压蓄能器用于吸收系统管路热膨胀的案例 76

3.2.5液压蓄能器性能试验及换算案例 77

3.3极端温度环境下的飞行器液压蓄能器与气瓶特性 83

3.3.1极端温度下的应用 84

3.3.2真实气体的范德瓦尔斯方程 84

3.3.3高压气瓶充气质量 85

3.3.4高压气瓶和气腔的气体压力特性 86

3.3.5蓄能器特性 87

3.3.6结论 88

参考文献 88

第4章 飞行器电液伺服控制技术 90

4.1概述 90

4.1.1发展概况 90

4.1.2机载电液控制技术 91

4.1.3发展动向 91

4.1.4新材料——电液技术进化的重要促成因素 93

4.1.5电流变流体技术 93

4.2弹性O形圈密封技术 94

4.2.1 O形圈的构型和密封原理 94

4.2.2 O形圈密封的特点 95

4.2.3 O形圈材料 95

4.2.4 O形圈的选取和设计 96

4.2.5 O形圈的保护和故障防止 98

4.3飞行器电液伺服技术 98

4.3.1大功率 99

4.3.2高压、高温 100

4.3.3高速 102

4.3.4高可靠性 102

4.3.5数字化、信息化 104

4.4防空导弹控制执行系统 106

4.4.1设计综合要求 106

4.4.2必要性、可行性论证过程 108

4.4.3设计准则 110

4.4.4性能试验 115

4.4.5结论 117

4.5防空导弹辅助能源 117

4.5.1能源方案分类 118

4.5.2应用实例 121

4.6飞行器燃气涡轮泵液压能源应用技术 127

4.6.1燃气初级能源的应用 127

4.6.2燃气涡轮泵的应用 128

4.6.3燃气涡轮泵液压系统工作区域 129

4.7液压舵机系统功率匹配设计 131

4.7.1液压舵机系统负载模型 131

4.7.2伺服机构输出特性与负载轨迹最佳匹配 133

4.7.3实际舵机系统能源需求状况 134

4.7.4工作压力变化因素与系统频率特性 134

参考文献 136

第5章 飞机液压能源系统 137

5.1概述 137

5.1.1液压系统的定义 137

5.1.2液压能源系统的功能要求 138

5.1.3主流机型的液压能源系统液压泵分配比较 139

5.2飞机液压系统热分析与油液温度控制技术 140

5.2.1飞机液压系统热分析基础 140

5.2.2飞机液压系统静态热分析建模与静态温度计算方法 141

5.2.3飞机液压系统动态热分析建模与动态温度计算方法 143

参考文献 150

第6章 海洋波浪能摆式能量转换元件 152

6.1概述 152

6.2摆式能量转换原理及其波浪能发电系统 153

6.3波浪能与液压能的转换元件 155

6.3.1波浪能转换元件结构 155

6.3.2数学模型 156

6.3.3关键技术 164

6.4实践案例 169

参考文献 171

第7章 液压泵 172

7.1概述 172

7.2基本特性 176

7.2.1压力 176

7.2.2排量和流量 177

7.2.3功率 177

7.2.4效率 177

7.3数学模型与基本方程 179

7.3.1轴向柱塞泵 179

7.3.2外啮合齿轮泵 187

7.4考虑热传递的恒压柱塞泵温度特性评价 191

7.4.1柱塞泵效率特性 191

7.4.2考虑热传递时的柱塞泵特性 193

7.4.3模型仿真实例 196

7.5液压泵的选型 200

参考文献 201

第8章 非对称液压阀控非对称液压缸动力机构 202

8.1零开口非对称液压阀控非对称液压缸的动力机构 202

8.1.1液压缸换向前后的压力突变 204

8.1.2负载边界 206

8.2非对称液压阀控制系统速度增益特性 206

8.2.1零开口阀控液压缸动力机构速度增益特性 207

8.2.2正开口阀控液压缸动力机构速度增益特性 209

8.2.3负载力边界 211

8.2.4实践案例 211

8.3液压缸和气缸的固有频率 212

8.3.1液压缸和气缸的分类 212

8.3.2活塞初始位置对气缸固有频率的影响 213

8.3.3活塞初始位置对液压缸固有频率的影响 216

8.3.4液压缸系统和气动气缸系统比较 218

8.4对称不均等正开口液压滑阀 218

8.4.1对称不均等液压滑阀及其压力特性 219

8.4.2零位压力值及零位泄漏量 222

8.4.3应用事例 223

参考文献 223

第9章 喷嘴挡板式电液伺服阀 225

9.1喷嘴挡板式电液伺服阀及其演变过程 225

9.1.1电液控制技术 225

9.1.2电液伺服阀的历史 227

9.1.3电液伺服阀结构演变过程 230

9.1.4极端环境下的电液伺服元件 237

9.2喷嘴挡板式电液伺服阀工作原理 238

9.3力反馈电液伺服阀的基本方程 238

9.3.1永磁式力矩马达的基本方程 238

9.3.2双喷嘴挡板阀的基本方程 243

9.3.3衔铁组件的力矩方程 246

9.3.4主阀芯力平衡方程 246

9.4力反馈电液伺服阀的传递函数 247

参考文献 248

第10章 射流管电液伺服阀 250

10.1概述 250

10.2射流伺服阀国外专利 254

10.3射流伺服阀在航空飞行器上的应用 259

10.4射流伺服阀基本原理与结构 266

10.4.1分类及工作原理 266

10.4.2结构与特点 275

10.5射流管伺服阀射流前置级压力特性 276

10.5.1接收器接收孔的接收面积 276

10.5.2射流管前置级模型与压力特性 277

10.5.3射流旋涡与射流负压现象 279

10.5.4阀体疲劳寿命定量计算 281

10.6射流管伺服阀零偏零漂产生机理与抑制措施 282

10.6.1零偏零漂的定义及其产生机理 282

10.6.2零偏零漂抑制措施 287

10.6.3实践案例 287

10.7三维离心环境下射流管伺服阀的零偏特性 289

10.7.1三维离心环境下射流管伺服阀力学模型 289

10.7.2三维离心环境下射流管伺服阀的零偏值 291

10.7.3案例讨论 294

10.7.4三维离心环境下零偏的抑制措施 298

参考文献 299

第11章 电液伺服阀优化设计 301

11.1基于幅值裕度的电液伺服阀优化设计 301

11.1.1概述 301

11.1.2理论分析 302

11.1.3优化设计 305

11.2电液伺服阀力矩马达综合刚度优化设计 306

11.2.1概述 306

11.2.2理论分析 306

11.2.3力矩马达设计 309

11.3带补偿节流器的电液伺服阀 310

11.3.1结构原理 310

11.3.2理论分析 310

11.3.3特性分析 314

11.4非对称喷嘴挡板式单级电液伺服阀 315

11.4.1喷嘴挡板式电液伺服阀结构 316

11.4.2理论分析 316

11.4.3应用分析 320

11.5力反馈两级电液伺服阀喷嘴挡板阀的非对称性 321

11.5.1喷嘴挡板初始间隙对称与不对称特性 321

11.5.2喷嘴直径对称与不对称特性 324

参考文献 327

第12章 极端温度环境下的电液伺服阀 328

12.1温度对电液伺服阀配合间隙的影响 328

12.2温度对液压油黏度的影响 330

12.3温度对阀腔流场的影响 331

12.4温度对磁性材料的影响 334

12.5试验案例及其结果分析 335

参考文献 336

第13章 振动、冲击、离心环境下的电液伺服阀 337

13.1振动、冲击环境下的电液伺服阀 337

13.1.1振动、冲击环境下的电液伺服阀数学模型 337

13.1.2单位阶跃加速度环境下的电液伺服阀 338

13.1.3单位脉冲加速度环境下的电液伺服阀 341

13.1.4振动条件下的电液伺服阀 347

13.2离心环境下的电液伺服阀 355

13.2.1牵连运动为圆周运动时的加速度合成定理 355

13.2.2离心环境为匀速圆周运动时的电液伺服阀 355

13.2.3离心环境为匀加速圆周运动时的电液伺服阀 359

13.2.4一维离心环境下电液伺服阀的零偏值 364

13.2.5离心环境下电液伺服阀的性能 371

13.3三维离心环境下的电液伺服阀特性 372

13.3.1电液伺服阀的特征位移与三维离心环境 372

13.3.2三维离心环境下的电液伺服阀数学模型 373

13.3.3试验案例结果及其分析 381

13.4振动、冲击、离心环境下电液伺服阀布局措施 383

参考文献 384

附录 385

附录1南京机电液压工程研究中心特殊电液伺服阀 385

附录2南京机电液压工程研究中心液压泵 414