[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

本發(fā)明涉及基于Amesim的仿真計(jì)算領(lǐng)域，特別是涉及一種基于Amesim的飛機(jī)燃油箱質(zhì)量及質(zhì)心仿真計(jì)算方法；包括以下步驟：S1、搭建飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)仿真模塊；S2、搭建供油泵仿真模塊；S3、搭建引射泵仿真模塊；S4、搭建飛機(jī)燃油箱仿真模塊；S5、搭建質(zhì)心計(jì)算模塊；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；S7、搭建飛機(jī)飛行姿態(tài)控制模塊；S8、組合飛機(jī)燃油系統(tǒng)模型；S9、進(jìn)行仿真。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及基于Amesim的仿真計(jì)算領(lǐng)域，特別是涉及一種基于Amesim的飛機(jī)燃油箱質(zhì)量及質(zhì)心仿真計(jì)算方法。

背景技術(shù)

飛機(jī)燃油系統(tǒng)的功用是儲(chǔ)存燃油，并保證在規(guī)定的任何狀態(tài)(如各種飛行高度、飛行姿態(tài))下，均能按發(fā)動(dòng)機(jī)所要求壓力和流量向發(fā)動(dòng)機(jī)持續(xù)不間斷地供油，此外，燃油系統(tǒng)還可以完成冷卻機(jī)上其它系統(tǒng)、平衡飛機(jī)、保持飛機(jī)重心于規(guī)定的范圍內(nèi)等附加功能。為了滿足燃油系統(tǒng)以上要求，傳統(tǒng)的試驗(yàn)方法已不能完全滿足設(shè)計(jì)開發(fā)需求，隨著計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展，基于模型的系統(tǒng)工程方法已經(jīng)成為燃油系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。Amesim軟件提供了一整套用于飛行器燃油系統(tǒng)仿真的元件模型庫，結(jié)合熱液壓庫、氣動(dòng)庫和混合氣體庫，工程師能夠建立完整的航空燃油系統(tǒng)模型，用戶可以輸入多組燃油箱的CAD信息、空間位置信息，定義飛行剖面、大氣環(huán)境，設(shè)置油箱進(jìn)出口高度(任意多油口)和油箱運(yùn)動(dòng)信息(加速度、姿態(tài))，計(jì)算在整個(gè)飛行周期燃油系統(tǒng)燃油/氣體的流量、壓力、溫度、組分等的瞬態(tài)變化，分析在不同飛行姿態(tài)和加速度下的油箱液位高度、燃油容積、質(zhì)心、自由面形狀、油/氣換熱、進(jìn)出油狀態(tài)等重要信息，這為燃油系統(tǒng)和元件的選型及優(yōu)化提供了有效技術(shù)手段。

基于Amesim可以建立整個(gè)燃油供輸油系統(tǒng)，包括燃油泵、三維油箱、隔板孔、油口及各種管道模型。根據(jù)燃油系統(tǒng)模型，可以分析不同飛行姿態(tài)(俯仰、翻轉(zhuǎn)、偏航)下的供油時(shí)序、流量、壓力以及整個(gè)油箱的質(zhì)心位置，給出非常直觀的分析結(jié)果，用于整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)匹配。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于飛機(jī)燃油箱質(zhì)量及質(zhì)心的仿真計(jì)算，建立飛機(jī)燃油系統(tǒng)仿真模型，從而實(shí)現(xiàn)在設(shè)計(jì)階段對(duì)飛機(jī)燃油箱質(zhì)量及質(zhì)心的仿真計(jì)算。

本發(fā)明的一種基于Amesim的飛機(jī)燃油箱質(zhì)量及質(zhì)心仿真計(jì)算方法，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等子模塊搭建飛機(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等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等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等子模塊搭建飛機(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等子模塊搭建質(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(溫度單位為攝氏度)