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極端環境下的電液伺服控制基礎理論與應用(高端裝備關鍵基礎理論及技術叢書.傳動與控 版權信息
- ISBN：9787547864517
- 條形碼：9787547864517 ; 978-7-5478-6451-7
- 裝幀：平裝-膠訂
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
極端環境下的電液伺服控制基礎理論與應用(高端裝備關鍵基礎理論及技術叢書.傳動與控 本書特色
極端環境和不確定性條件下，先進元件和系統的服役性能至關重要。寬溫域、振動、沖擊、加速度等極端環境下，電液伺服系統及其元件發生性能重構，尤其造成了諸多的不確定性。極端環境下的電液伺服控制理論是世界性的基礎難題，直接影響重大工程任務的完成。高端裝備高新技術處于價值鏈的高端和產業鏈的核心環節。
本書作者多年來專注于極端環境背后的“真問題”并潛心研究，系統地總結了極端環境下高性能電液伺服控制的基礎理論與應用成果，形成了本專著，內容涉及極端環境溫度、極端介質溫度、振動、沖擊、加速度、極端尺寸、特殊流體等全壽命周期服役過程。本書可作為設計師、工程師等相關科技人員、高等學校師生的借鑒和參考。
極端環境下的電液伺服控制基礎理論與應用(高端裝備關鍵基礎理論及技術叢書.傳動與控 內容簡介
本書論述特別環境下的電液伺服控制基礎理論與應用技術。內容主要包括概論，工作介質，飛行器電液伺服控制技術，飛機液壓能源系統及其溫度控制技術，伺服閥作動器自冷卻技術，電液伺服閥自冷卻技術，電液伺服閥銜鐵組件力學模型，振動、沖擊、離心環境下的電液伺服閥，偏轉板伺服閥前置級壓力特性預測與液壓滑閥沖蝕形貌預測，電液伺服閥漏磁現象、電渦流效應與高溫流量特性，高速液壓氣動錘擊技術。本書內容翔實、圖文并茂、深入淺出，側重系統性、邏輯性、專業性、前沿性，前瞻性理論和實踐試驗案例緊密結合，國家重大工程任務事例豐富、翔實。
極端環境下的電液伺服控制基礎理論與應用(高端裝備關鍵基礎理論及技術叢書.傳動與控 目錄
第1章 概論………………………………………………………………………………………1
1.1 電液伺服控制理論的由來…………………………………………………………………1
1.1.1 液壓流體力學 ………………………………………………………………………1
1.1.2 流體控制元件 ………………………………………………………………………5
1.1.3 流體傳動與控制 …………………………………………………………………6
1.2 電液伺服系統與電液伺服元件……………………………………………………………7
1.2.1 電液伺服系統 …………………………………………………………………………7
1.2.2 電液伺服元件 ……………………………………………………………………8
1.3 極端環境下的電液伺服控制技術 ………………………………………………………13
1.3.1 極端環境下電液伺服元件的特征 ……………………………………………13
1.3.2 極端環境下的電液伺服系統性能重構與產品性能一致性 …………………26
參考文獻 ……………………………………………………………………………………29
第2章 工作介質 ………………………………………………………………………………32
2.1 液壓油 ………………………………………………………………………………………32
2.2 磷酸酯液壓油 ………………………………………………………………………………35
2.3 航空煤油：噴氣燃料(燃油) …………………………………………………………36
2.4 航天煤油 …………………………………………………………………………………39
2.5自然水(淡水與海水)………………………………………………………………………41
2.6 壓縮氣體(空氣、氮氣、惰性氣體)……………………………………………………43
2.7 燃氣發生劑 ………………………………………………………………………………45
參考文獻 ……………………………………………………………………………………46
第3章 飛行器電液伺服控制技術 ……………………………………………………………47
3.1 電液控制技術 ………………………………………………………………………………47
3.1.1 電液控制技術概要………………………………………………………………47
3.1.2 機載電液控制技術 …………………………………………………………………48
3.1.3 發展動向……………………………………………………………………………48
3.1.4 新材料 …………………………………………………………………………50
3.1.5 電流變流體技術 …………………………………………………………………51
3.2 彈性 O形圈密封技術 ……………………………………………………………………51
3.2.1 O形圈的構型和密封原理 ………………………………………………………52
3.2.2 O形圈密封的特點………………………………………………………………53
3.2.3 O形圈材料 ………………………………………………………………………53
3.2.4 O形圈的選取和設計……………………………………………………………54
3.2.5 O形圈的保護和故障防止………………………………………………………57
3.2.6 本節小結 ………………………………………………………………………………57
3.3 飛行器電液伺服技術 …………………………………………………………………58
3.3.1 大功率 …………………………………………………………………………………58
3.3.2 高壓、高溫 ………………………………………………………………………59
3.3.3 高速 …………………………………………………………………………………62
3.3.4 高可靠性 …………………………………………………………………………62
3.3.5 數字化、信息化 ………………………………………………………………64
3.4 防空導彈控制執行系統 …………………………………………………………………65
3.4.1 設計綜合要求 ……………………………………………………………………66
3.4.2 必要性、可行性論證過程 ……………………………………………………67
3.4.3 設計準則 ……………………………………………………………………………70
3.4.4 性能試驗………………………………………………………………………75
3.4.5 本節小結 ………………………………………………………………………………77
3.5 防空導彈輔助能源系統 …………………………………………………………………77
3.5.1能源方案分類 ……………………………………………………………………78
3.5.2 應用實例 ………………………………………………………………………………81
3.5.3 本節小結 …………………………………………………………………………………87
3.6 飛行器燃氣渦輪泵液壓能源應用技術 …………………………………………………88
3.6.1 燃氣初級能源的應用 …………………………………………………………………88
3.6.2 燃氣渦輪泵的應用 ……………………………………………………………………89
3.6.3 燃氣渦輪泵液壓系統工作區域 ………………………………………………91
3.7 液壓舵機系統功率匹配設計 ……………………………………………………………92
3.7.1 液壓舵機系統負載模型 …………………………………………………………92
3.7.2 伺服機構輸出特性與負載軌跡*佳匹配 ……………………………………95
3.7.3 實際舵機系統能源需求狀況 ……………………………………………………96
3.7.4 工作壓力變化因素與系統頻率特性 ……………………………………………96
3.7.5 本節小結 ………………………………………………………………………………97
參考文獻 ……………………………………………………………………………………97
第4章 飛機液壓能源系統及其溫度控制技術 …………………………………………………99
4.1 飛機液壓能源系統概述 …………………………………………………………………99
4.2 空客 A320飛機液壓系統 ……………………………………………………………100
4.2.1 飛機液壓系統功能 ……………………………………………………………100
pHo
4.2.2 主液壓系統 ……………………………………………………………………102
4.2.3 輔助液壓系統 ……………………………………………………………………102
4.2.4 液壓系統性能和特點 …………………………………………………………103
4.3 飛機液壓系統熱分析與油液溫度控制技術……………………………………………106
4.3.1 飛機液壓系統熱分析基礎理論 ………………………………………………106
4.3.2 飛機液壓系統靜態熱分析建模與靜態溫度計算方法 ……………………106
4.3.3 飛機液壓系統動態熱分析建模與動態溫度計算方法 ……………………108
4.4 本章小結………………………………………………………………………………114
參考文獻 ……………………………………………………………………………………115
第5章 伺服閥作動器自冷卻技術………………………………………………………………116
5.1 伺服閥作動器回油冷卻結構與原理……………………………………………………117
5.2 伺服閥作動器數學模型…………………………………………………………………118
5.2.1 流體控制模型 ……………………………………………………………………118
5.2.2 熱力學模型 …………………………………………………………………………120
5.3 伺服閥作動器回油冷卻過程熱分析仿真模型與效果………………………………125
5.3.1 回油冷卻效果 …………………………………………………………………125
5.3.2 熱平衡狀態影響因素 …………………………………………………………127
5.3.3 數值模擬結果 ……………………………………………………………………128
5.4 本章小結………………………………………………………………………………129
參考文獻 ……………………………………………………………………………………129
第6章 電液伺服閥自冷卻技術…………………………………………………………………131
6.1 緒論………………………………………………………………………………131
6.1.1 有源式冷卻結構 ………………………………………………………………132
6.1.2 無源式冷卻結構 ………………………………………………………………134
6.2 極端高溫下偏轉板伺服閥的溫度場特性………………………………………………136
6.2.1 偏轉板伺服閥溫度場分析 ……………………………………………………136
6.2.2 偏轉板伺服閥溫度場計算結果與分析 ………………………………………138
6.2.3 本節小結 ………………………………………………………………………………139
6.3 寬溫域下偏轉板電液伺服閥溫度場特性………………………………………………141
6.3.1 偏轉板電液伺服閥熱分析模型 ………………………………………………141
6.3.2 電液伺服閥溫度場特性 ………………………………………………………143
6.3.3 本節小結 ………………………………………………………………………………147
6.4 偏轉板電液伺服閥自冷卻技術…………………………………………………………147
6.4.1 電液伺服閥的自冷卻措施 ………………………………………………………148
6.4.2 自冷卻結構電液伺服閥熱力學仿真 ……………………………………………148
6.4.3電液伺服閥自冷卻結構的冷卻效果對比分析 …………………………150
6.4.4 本節小結 ………………………………………………………………………………151
6.5 散熱結構、真空隔熱和隔熱涂層 ………………………………………………………151
參考文獻 ……………………………………………………………………………………152
第7章 電液伺服閥銜鐵組件力學模型…………………………………………………………154
7.1 電液伺服閥結構基礎……………………………………………………………………154
7.1.1 電液伺服閥結構演變 …………………………………………………………155
7.1.2 電液伺服閥柔性結構件 ………………………………………………………157
7.1.3 極限環境下電液伺服閥結構與性能 …………………………………………159
7.2 雙噴嘴擋板式電液伺服閥銜鐵組件力學模型…………………………………………161
7.2.1 雙噴嘴擋板式電液伺服閥銜鐵組件結構 …………………………………161
7.2.2 擋板與反饋桿分離式銜鐵組件力學模型 …………………………………162
7.2.3 擋板與反饋桿分離式銜鐵組件有限元分析 ………………………………164
7.2.4 擋板與反饋桿分離式銜鐵組件零部件剛度理論模型 ……………………166
7.2.5 彈簧管力-位移剛度測量試驗裝置及結果分析 ……………………………168
7.2.6 反饋桿柔度理論結果與試驗結果 ……………………………………………169
7.3 射流管壓力伺服閥銜鐵組件綜合剛度模型…………………………………………170
7.3.1 射流管壓力伺服閥銜鐵組件力學模型 ……………………………………171
7.3.2 射流管壓力伺服閥銜鐵組件有限元分析 …………………………………176
7.3.3 射流管壓力伺服閥前置級壓力特性與試驗驗證 …………………………178
7.4 復雜運動工況下電液伺服閥零漂分析…………………………………………………181
7.4.1 復雜運動工況下電液伺服閥穩態模型 ………………………………………181
7.4.2 復雜運動工況下可動部件所受附加作用力分析 …………………………185
7.4.3 計及重力影響的電液伺服閥零偏特性 ……………………………………186
7.4.4 理論結果與試驗結果 …………………………………………………………188
7.5 電液伺服閥銜鐵組件疲勞壽命預測……………………………………………………189
7.5.1 結構件疲勞壽命分析的基本理論 ……………………………………………189
7.5.2 銜鐵組件應力狀態分析 ………………………………………………………190
7.5.3 銜鐵組件疲勞壽命計算模型 …………………………………………………195
7.5.4 工程算例 ……………………………………………………………………………198
7.5.5 本節小結 ……………………………………………………………………………201
7.6 加速度工況下銜鐵組件結構強度和剛度分析………………………………………202
7.6.1 加速度工況下銜鐵組件應力和變形分析 …………………………………204
7.6.2 理論結果及結果分析 …………………………………………………………209
7.7 本章小結………………………………………………………………………………213
參考文獻 ……………………………………………………………………………………215
第8章 振動、沖擊環境下的電液伺服閥 ………………………………………………………217
8.1 振動、沖擊環境下的電液伺服閥數學模型 ……………………………………………217
8.2 單位階躍加速度環境下的電液伺服閥…………………………………………………218
8.3 單位脈沖加速度環境下的電液伺服閥………………………………………………221
8.4 振動條件下的電液伺服閥………………………………………………………………225
8.4.1 各參數對滑閥位移頻率響應的影響 ………………………………………225
8.4.2 各參數對擋板位移頻率響應的影響 ………………………………………227
8.4.3 各參數對銜鐵位移頻率響應的影響 …………………………………………230
8.5 本章小結………………………………………………………………………………232
參考文獻 ……………………………………………………………………………………233
第9章 離心環境下的電液伺服閥………………………………………………………………234
9.1 牽連運動為圓周運動時的加速度合成定理………………………………………234
9.2 離心環境為勻速圓周運動時的電液伺服閥……………………………………………235
9.2.1 主滑閥閥芯方向與離心運動角速度矢w同面垂直 ………………………235
9.2.2 主滑閥閥芯方向與離心運動角速度矢w異面垂直 ………………………238
9.3 離心環境為勻加速圓周運動時的電液伺服閥…………………………………………239
9.3.1 主滑閥閥芯方向與離心運動角速度矢w同面垂直 …………………………239
9.3.2 主滑閥閥芯方向與離心運動角速度矢w異面垂直 ………………………242
9.4 離心環境下電液伺服閥的零偏值………………………………………………………244
9.4.1 電液伺服閥噴嘴擋板前置級靜態壓力特性 …………………………………245
9.4.2 離心環境下電液伺服閥的糾偏電流 ……………………………………………247
9.4.3 一維離心環境下電液伺服閥的零偏值 ……………………………………248
9.4.4 應用實例與試驗分析 …………………………………………………………250
9.4.5 本節小結 ……………………………………………………………………………251
9.5 離心環境下電液伺服閥的性能…………………………………………………………252
9.6 振動、沖擊、離心環境下電液伺服閥布局措施…………………………………………252
參考文獻 ……………………………………………………………………………………253
第10章 偏轉板伺服閥前置級壓力特性預測與液壓滑閥沖蝕形貌預測 …………………254
10.1 偏轉板伺服閥射流盤組件壓力特性預測與分析 …………………………………254
10.1.1 壓力特性與形狀因素的關聯性分析 ………………………………………256
10.1.2壓力特性預測與壓差超差分析 ……………………………………………259
10.1.3 理論結果與試驗結果 ………………………………………………………261
10.2 全周邊液壓滑閥沖蝕形貌及性能演化特性 …………………………………………262
10.2.1 滑閥閥口沖蝕圓角計算模型 …………………………………………………263
10.2.2 四邊滑閥形貌及性能演化特性 ……………………………………………268
10.2.3 理論結果與試驗結果 ………………………………………………………271
參考文獻 ……………………………………………………………………………………273
第11章 電液伺服閥漏磁現象、電渦流效應與高溫流量特性………………………………275
11.1 考慮漏磁的力矩馬達磁路建模方法及特性 ………………………………………275
11.1.1 射流管伺服閥結構原理及力矩馬達磁路模型 …………………………276
11.1.2 力矩馬達輸出特性 …………………………………………………………281
11.1.3 數值模擬分析及試驗驗證 …………………………………………………283
11.2 考慮電渦流效應的射流管伺服閥建模方法及特性 ………………………………285
11.2.1 理論建模與仿真分析 ………………………………………………………286
11.2.2 試驗驗證與結果分析 ………………………………………………………293
11.2.3 本節小結 …………………………………………………………………………294
11.3 高溫下射流管伺服閥流量特性 ………………………………………………………294
11.3.1 數學模型 ……………………………………………………………………295
11.3.2 理論結果及試驗驗證 ………………………………………………………301
11.3.3 本節小結 …………………………………………………………………………306
參考文獻 ……………………………………………………………………………………307
第12章 高速液壓氣動錘擊技術 ………………………………………………………………309
12.1 液壓氣動錘錘擊系統與替打疲勞壽命 ………………………………………………310
12.1.1 液壓氣動錘錘擊系統建模 …………………………………………………310
12.1.2 液壓氣動打樁錘替打構件的分析與設計 …………………………………317
12.2 液壓氣動破碎錘錘芯動力學模型與結構優化 ……………………………………325
12.2.1液壓氣動破碎錘及巖石破碎過程 …………………………………………326
12.2.2 計算模型及錘芯動力學分析 ………………………………………………327
12.2.3 錘芯結構優化 …………………………………………………………………332
12.2.4 實踐應用案例 ……………………………………………………………………333
12.3 樁基礎施工用鋼套管結構強度分析 …………………………………………………335
12.3.1 樁基礎施工用鋼套管工作原理 …………………………………………335
12.3.2 鋼套管數學模型及邊界條件 ………………………………………………338
12.3.3 鋼套管靜力學性能分析 ……………………………………………………341
參考文獻 ……………………………………………………………………………………345
展開全部
極端環境下的電液伺服控制基礎理論與應用(高端裝備關鍵基礎理論及技術叢書.傳動與控 作者簡介
訚耀保，同濟大學教授、博士生導師。畢業于日本國立埼玉大學，獲工學博士學位。曾任上海航天控制技術研究所工程師、高級工程師、主管設計師，日本東京計器株式會社研究職。入選上海市浦江人才計劃（A類）、江蘇省雙創人才計劃。從事極端環境下流體傳動與控制的基礎理論研究。主要著作有《極端環境下的電液伺服控制理論與性能重構》《高端液壓元件理論與實踐》《高速氣動控制理論和應用技術》《海洋波浪能綜合利用——發電原理與裝置》《極端環境下的電液伺服控制理論及應用技術》《Electro Hydraulic Control Theory and its Applications Under Extreme Environment》（Elsevier Inc.）《High Speed Pneumatic Theory and Technology》（Springer Nature）等。
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