77、航空领域阀门结构与性能分析

航空领域阀门结构与性能分析

1. 阀门套筒收缩分析

在航空设备的液压系统中，阀门套筒的性能至关重要。对于操作活塞段的阀门套筒，其在不同压力条件下的收缩情况会影响整个系统的运行。
- 厚壁圆筒位移公式 ：厚壁圆筒的径向位移(u(r))和周向位移(v)有相应的计算公式。
- (u(r) = \frac{1 - \mu}{E}\frac{a^2P_a - b^2P_b}{b^2 - a^2}r - \frac{1 + \mu}{E}\frac{a^2b^2}{r}\frac{P_b - P_a}{b^2 - a^2})
- (v = 0)
其中，(a)是厚壁圆筒的内半径，(b)是外半径，(r)是径向半径，(\mu)是材料泊松比，(E)是材料弹性模量，(P_a)是厚壁圆筒内壁的均匀压力，(P_b)是外壁的均匀压力。
- 内外壁承受等压情况
- 当操作活塞位于右端且不动时，阀门套筒外壁承受供油压力(P_s)。在第一种极端情况下，内外壁承受相同油压，即(P_a = P_b = P_s)。在(r = a)（内壁面）时，位移(u(a) = -\frac{1 - \mu}{E}P_sa)，负号表示位移朝向圆心。
- 对于特定阀门，已知结构参数(a = 12mm)，(b = 15.25mm)，阀门套筒材料为(440C CRES AMS5630)（对应国内材料等级(9Cr18MoV)），弹性模量(E = 211GPa = 211×10^3MPa)，泊松比(\mu = 0.29)。当工作压力(P_s)为(10MPa)时，(u(a) = -0.40\mu m)；当(P_s)为(21MPa)时，(u(a