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随着飞机液压系统向高速高压高功重比方向发展,液压管路流固耦合振动危害愈发明显。尤其是随着流速的提升,液压管路内出现了湍流流动,导致高速高压管路振动机理更为复杂。本文围绕高速高压航空液压管路流固耦合作用机理与界面效应的科学问题,考虑湍流作用影响,对流固耦合振动14-方程中的摩擦模型进行修正,对比分析层流和湍流下航空液压管路流固耦合振动特性,为飞机液压管路系统优化提供指导。主要研究工作及内容如下:(1)针对管路的流固耦合问题开展了广泛、充分的调研工作,发现管路流固耦合振动是存在于管路系统中的普遍性问题,国内外学者做了大量的工作,并形成了成熟可靠的分析方法。但针对高速高压工况的研究成果较少,而这其中又大多数忽略了摩擦耦合效应的作用。因此,为提高管路流固耦合动力学行为求解精度,本文在分析中引入了摩擦耦合项,并针对高速高压工况下摩擦模型的修正展开了深入的研究工作。(2)考虑摩擦耦合效应的作用,建立高速高压液压管路流固耦合振动14-方程动力学模型;结合管路工作条件及空间构型特点,建立其边界约束矩阵、激励矩阵,以及弯曲管路的坐标旋转矩阵;基于传递矩阵,采用Matlab软件对该14-方程进行频域求解,为后续数值分析奠定理论基础。(3)基于摩擦耦合基本理论,对比分析稳定流动与非稳定流动下的摩擦模型,在非恒定摩擦模型基础上,建立层流和湍流的管路内壁剪切摩擦力表达式,修正高速高压液压管路流固耦合振动14-方程摩擦模型。(4)基于上述修正后的高速高压液压管路流固耦合振动14-方程摩擦模型和得到的流固耦合振动14-方程频域求解方法,以国产大飞机C919左侧机翼液压管路为对象,结合全飞行剖面下该段管路的流量/压力参数,分析该段管路在层流流动和湍流流动作用下的管路轴向振动响应特性。(5)搭建航空液压管路流固耦合振动测试实验台,通过改变流体流动状态,进行管路流固耦合振动实验研究,得到层流和湍流流动下航空液压管路的轴向振动响应,并对比分析,验证摩擦模型的正确性和数值分析的准确性。