蒸汽彈射過程仿真與故障特征分析.pdf

1、蒸汽彈射裝置是保證航母戰(zhàn)斗力的核心裝置，國外在蒸汽彈射器的制造和監(jiān)測技術(shù)方面遠(yuǎn)勝于我國。國內(nèi)對于蒸汽彈射器的研究多集中在系統(tǒng)設(shè)計方面，對于蒸汽彈射器狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷方面的研究甚少，然而蒸汽彈射器的健康監(jiān)測技術(shù)對于保證彈射器正常運行，盡量減少彈射事故發(fā)生、保證飛行員和戰(zhàn)機的安全具有重要的意義。所以本文以蒸汽彈射過程中涉及到的主要部件為研究對象，應(yīng)用仿真分析的手段對蒸汽彈射系統(tǒng)中主要故障的故障特征進(jìn)行分析，為進(jìn)一步實現(xiàn)彈射系統(tǒng)的狀態(tài)評估和

2、故障診斷奠定基礎(chǔ)。
　　本文首先通過對蒸汽彈射過程原理的研究建立了描述蒸汽彈射過程中各部件工作原理的數(shù)學(xué)模型，分別建立了儲汽筒的數(shù)學(xué)模型、汽缸的數(shù)學(xué)模型、艦載機的動力學(xué)模型、發(fā)射閥液壓控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型以及蒸汽流經(jīng)發(fā)射閥的模型。并在這些數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)之上，通過對數(shù)學(xué)模型進(jìn)行變化，同時結(jié)合相應(yīng)的數(shù)值方法，在MATLAB中建立了各部件的仿真模型；在此基礎(chǔ)上依據(jù)各部件間信息傳遞的關(guān)系建立了蒸汽彈射過程的仿真模型，并通過對比仿真數(shù)據(jù)與美軍標(biāo)

3、實測數(shù)據(jù)驗證了模型的合理性。最后通過對正常狀態(tài)的仿真，得到了正常狀態(tài)的系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)。系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)是進(jìn)一步實現(xiàn)系統(tǒng)故障特征分析的基礎(chǔ)，因為系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)中包含了系統(tǒng)的健康狀態(tài)信息，為了從離散的和抽象的監(jiān)測數(shù)據(jù)中提取這些信息，需要將數(shù)據(jù)的變化形式數(shù)學(xué)化。所以，針對系統(tǒng)正常狀態(tài)下的仿真監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過分析其變化特點發(fā)現(xiàn)其為趨勢變化數(shù)據(jù)，并通過曲線擬合的分析方法建立了各個監(jiān)測數(shù)據(jù)的變化趨勢模型，這樣就將系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)所包含的信息寓于這些模型之中，