[發(fā)明專利]一種基于Amesim的飛機(jī)燃油箱質(zhì)量及質(zhì)心仿真計(jì)算方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010548282.4
• 申請(qǐng)日: 2020-06-16
• 公開（公告）號(hào): CN111680366B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭毅博;牛猛;徐明亮;潘俊;陳廣豪;谷立新
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭州大學(xué);中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司金城南京機(jī)電液壓工程研究中心
• 主分類號(hào): G06F30/15
• 分類號(hào): G06F30/15;G06F30/20
• 代理公司: 鄭州晟佳專利代理事務(wù)所(普通合伙) 41205
• 代理人: 張心龍

1.一種基于Amesim的飛機(jī)燃油箱質(zhì)量及質(zhì)心仿真計(jì)算方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、搭建飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)仿真模塊

使用Amesim中的TFQPT0、CONSOO、TFVS11、TFC01子模塊搭建飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)仿真模塊，并進(jìn)行參數(shù)設(shè)置；

S2、搭建供油泵仿真模塊

使用Amesim中的TFPU000、RMV00、TFCHV0000、TFC01子模塊搭建供油泵仿真模塊，并進(jìn)行參數(shù)設(shè)置；

S3、搭建引射泵仿真模塊

使用Amesim中的TFEJECT0010、ACF2THH001、TFC01子模塊搭建引射泵仿真模塊，并進(jìn)行參數(shù)設(shè)置；

S4、搭建飛機(jī)燃油箱仿真模塊

使用Amesim中的ACFTNK001、ACFDMX01、ACFGAU01、ACFNULLMOTIONSOURCE001、DYNDMUX2、ACF2THH001、ACFFHS001子模塊搭建飛機(jī)燃油箱仿真模塊，并進(jìn)行參數(shù)設(shè)置；

S5、搭建質(zhì)心計(jì)算模塊

使用Amesim中的ACFGEOMSENSOR01、SPLT1、MUL00、GENSUM1、FXY0、SSINK子模塊搭建質(zhì)心計(jì)算模塊，并進(jìn)行參數(shù)設(shè)置；

S6、使用Amesim中的TFFD4子模塊搭建燃油仿真模塊，并進(jìn)行參數(shù)設(shè)置；其中，燃油密度計(jì)算公式可表示為：

ρ＝-0.74763636*t+794.458181818182

由以上公式可得到：

ρ＝794.458181818182*(1-0.000941064*t)

此外，粘度參數(shù)定義方式為公式，其值由公式lg lg(v+0.73)＝A-3.8265lgT，A取8.9765，T表示溫度，單位為開氏度；推導(dǎo)得到；

S7、搭建飛機(jī)飛行姿態(tài)控制模塊

使用Amesim中的ACFATTISIMP001、CONS00子模塊搭建飛機(jī)飛行姿態(tài)控制模塊，并進(jìn)行參數(shù)設(shè)置；其中，通過ACFATTISIMP001子模塊進(jìn)行飛機(jī)俯仰角、滾轉(zhuǎn)角、偏航角、三維加速度參數(shù)設(shè)置；

S8、組合飛機(jī)燃油系統(tǒng)模型

將以上各個(gè)模塊組合為完整的飛機(jī)燃油系統(tǒng)模型，并進(jìn)行大氣壓、重力加速度、飛行高度參數(shù)的設(shè)置；

S9、進(jìn)行仿真

進(jìn)行仿真參數(shù)設(shè)置，設(shè)置仿真結(jié)束時(shí)間、輸出間隔、仿真模式參數(shù)，開始進(jìn)行仿真得到飛機(jī)燃油箱質(zhì)量及質(zhì)心仿真計(jì)算結(jié)果。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于Amesim的飛機(jī)燃油箱質(zhì)量及質(zhì)心仿真計(jì)算方法，其特征在于，所述步驟S1中通過設(shè)置TFQPT0子模塊的溫度、壓強(qiáng)、流速來模擬飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)燃油的消耗，并使用TFVS11子模塊計(jì)算飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗總量。

3.如權(quán)利要求2所述的一種基于Amesim的飛機(jī)燃油箱質(zhì)量及質(zhì)心仿真計(jì)算方法，其特征在于，所述步驟S2中使用RMV00子模塊進(jìn)行供油泵轉(zhuǎn)速設(shè)置，使用TFPU000子模塊進(jìn)行供油泵性能參數(shù)設(shè)置，其性能使用f(qv,w)模式設(shè)置，參數(shù)pressure difference table通過供油泵性能指標(biāo)計(jì)算得到。

4.如權(quán)利要求3所述的一種基于Amesim的飛機(jī)燃油箱質(zhì)量及質(zhì)心仿真計(jì)算方法，其特征在于，所述步驟S3中使用TFEJECT0010子模塊進(jìn)行引射泵參數(shù)設(shè)置，其性能使用定義公式volumetric flow rate ratio:mu＝f(N)設(shè)置，參數(shù)linear data out of range mode設(shè)置為extreme value，volumetric flow rate ratio和driving mass flow rate參數(shù)通過引射泵性能指標(biāo)計(jì)算得到。

5.如權(quán)利要求4所述的一種基于Amesim的飛機(jī)燃油箱質(zhì)量及質(zhì)心仿真計(jì)算方法，其特征在于，步驟S4中ACFDMX01子模塊用于其他模塊與油箱模塊的連通，ACFTNK001子模塊用于設(shè)置飛機(jī)燃油箱參數(shù)，包括liquid volume、Tank shape、Geometry、Thermodynamic data，其值通過油箱性能指標(biāo)得到。

6.如權(quán)利要求5所述的一種基于Amesim的飛機(jī)燃油箱質(zhì)量及質(zhì)心仿真計(jì)算方法，其特征在于，步驟S5中通過ACFGEOMSENSOR01子模塊計(jì)算得到每個(gè)燃油箱的質(zhì)心坐標(biāo)，通過SPLT1、MUL00、GENSUM1、FXY0、SSINK子模塊計(jì)算所有燃油箱的總體坐標(biāo)；

多體油箱整體質(zhì)心坐標(biāo)的計(jì)算方法如下：

(a)從ACFGEOMSENSOR模塊中讀取每個(gè)油箱對(duì)應(yīng)的質(zhì)心坐標(biāo)(x_i,y_i,z_i)(x_i,y_i,z_i)和燃油質(zhì)量m_i；

(b)使用質(zhì)心計(jì)算公式計(jì)算多體油箱整體質(zhì)心坐標(biāo),其中，整體質(zhì)心計(jì)算模塊由加法器模型和函數(shù)模型組合而成，要實(shí)現(xiàn)的計(jì)算公式如下：

(c)飛機(jī)整體質(zhì)心坐標(biāo)為