振动及液压脉冲影响下的管路应力分析

赵孟文　樊泽明

摘 要：液压管路的故障失效及结构损伤，是航空领域非常关心的问题，通常是通过液压脉冲试验及振动试验进行检验与验证。文章通过理论分析及仿真，研究液压管路在振动及液压冲击影响下的应力变化。分析了无油液振动管路的应力变化、油液压力及液压冲击对管路应力的影响，并进行仿真分析。

关键词：振动；液压冲击；液压管路；应力分析；仿真

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.06.246

0 引言

飞机包含了很多的液压系统，充油管路的耦合振动，以及液压脉冲产生剧烈的高压力波动，普遍存在于液压系统中，是造成飞机液压管路的故障失效及结构损伤的主要原因，直接影响整个飞机的安全，是航空领域非常关注的问题。目前在新机型设计时，是通过振动台及液压脉冲台对液压导管做试验以检验液压导管的疲劳强度及寿命[1]。本文通过理论分析及仿真，研究在振动及液压冲击影响下的液压导管的应力变化，有很强的应用价值[2]。

1 管路应力计算

1.1 振动管路的应力分析

管路在外因影响下产生振动，振动形式为垂直方向的正弦振动，管路的运动轨迹为

在t时刻，管路在垂直方向加速度为

对于周期为的振动，

当管路内没有液体（系统压力=0）时，管路所受的应力可通过如下公式计算得到。

当加速度达到最大时，最大。

1.2 油液压强对管路应力的影响

实际应用时，管路内通入额定压力的油液。当管路振动时，管内液体也跟随管路做相同的运动。对于管内液体，其受力图如图1。……