基于流—固耦合的汽车减振器动态特性仿真分析

对减振器的流—固耦合建模和求解技术进行研究。基于多求解器的流—固耦合方法,建立精度较高的阻尼阀流场网格模型和叠加阀片有限元接触模型,并联合有限体积法和有限元法对减振器流—固耦合模型进行求解和分析,获取了减振器的速度特性和示功图,对阻尼阀内部压力场、速度场进行详细分析,对叠加阀片非线性动力学特性进行分析。仿真结果表明:由于高速油液对阻尼阀壁面的冲击作用,阻尼阀核心区域的压力场急剧变化;阀片在开启和关闭瞬间,速度有一个跳跃,这使得节流通道迅速变化,具体表现为开阀点附近的速度特性曲线向下弯折。因此,阻尼阀核心区域的流场网格模型和叠加阀片的接触模型对仿真精度影响最大。计算中考虑了油液的湍流流动,阀片的接触滑移和大挠度变形,使得流—固耦合模型尽可能地贴近物理事实,仿真结果与试验吻合较好。     

油气弹簧节流阀片设计与研究

对油气弹簧节流阀片厚度和节流缝隙设计进行了深入研究，对如何根据阻尼比设计油气弹簧的阻尼系数，如何根据阻尼力系数设计油气弹簧开阀阻尼力和开阀压差，如何由开阀压力差设计油气弹簧节流阀片厚度进行了研究。给出了节流阀片弯曲变形力学模型，并且提出了设计的阀片厚度弯曲变形系数法。对节流缝隙设计进行了研究，对所设计的油气弹簧阻尼特性进行了仿真分析，最后对油气弹簧进行了室内阻力特性试验。     

一种超大流量快开阀研究

针对大吨位高速液压冲击试验机的超大流量油液供给问题,提出了一种高压超大流量快开阀的新型结构。介绍了快开阀的组成结构和工件原理,进行了关键结构设计。采用Fluent软件对快开阀流场进行稳态仿真分析,得到流体通过快开阀的流速和流量随阀口开度与压差的变化曲线。对快开阀的开启过程进行了受力分析,通过AMESim建立其物理模型,得到开启动态响应的仿真曲线。为了验证快开阀性能,进行了冲击试验研究。由试验数据可知,在进出口压差为15MPa时,通过该阀的流量达到51 150 L/min,理论分析与试验结果基本相符,验证了该快开阀结构的可行性。     

基于阻尼阀参数的油气弹簧示功特性分析

针对带有环形阀片阻尼阀结构的油气弹簧开展了力学特性研究,利用叠加阀片的拆分原则推导了阀片组等效厚度关系式以及动态缝隙宽度表达式.运用流体力学和气体状态方程建模分析了油气弹簧的阻尼和弹性特性,对系统总输出力随位移的变化关系进行了仿真计算,并与台架试验数据相比较,验证了建模过程的正确性,而后研究了不同阻尼阀参数对油气弹簧示功特性的影响规律,得出了随着阻尼阀参数的改变油气弹簧示功特性曲线的变化趋势,为产品满足不同型号车辆的性能要求提供了参考.     

可监控性油气混合分配器的供油动态特性分析

基于单线卸压式油气润滑系统中油气混合分配器对给油动作的不可监控这一缺陷,设计了一新的给油结构,其不但结构简单、满足系统工作要求,而且能够通过阀芯动作指示杆观察到给油动作,减少了电气系统的监测,节约了成本。应用AMESim软件HCD液压元件库对供油结构进行仿真分析,重点研究了输入压力变化、阻尼孔直径和锥阀弹簧刚度对出口喷油流速的影响。在AMEsim仿真结果基础上,设定气相速度,利用Fluent UDFs改变混合器入口油液喷油速度变化规律,进一步仿真研究油气两相环状流的发展过程。为其结构设计及系统工作压力的选择提供依据。     

调整垫片对油气弹簧开阀压力影响的研究

阐述了多片阀片叠加的优点,给出了油气弹簧节流阀的结构和原理,论述了调整垫片在油气弹簧中作用.根据在相同压力阀片弯曲变形量相等当量关系,对叠加阀片当量厚度进行了研究.对在有、无调整垫片两种情况下,对调整垫片对单片阀片和叠加阀片开阀压力影响进行了研究,对开阀压力变化量和变化率与调整垫片厚度关系进行了分析.最后通过实例对调整垫片厚度对开阀压力、压力变化和压力变化率影响进行了分析验证,并对设计油气弹簧进行了阻力特性试验.通过分析和试验可知,调整垫片可以调节油气弹簧开阀压力,更好地满足对油气弹簧阻尼特性设计要求,对油气弹簧设计、特性分析具有重要参考价值.     

油气弹簧节流缝隙及油液黏度的影响

利用车辆单轮簧上质量和最佳阻尼比系数,得到了油气弹簧开阀压力,在基础上利用开阀压力和流量之间关系,建立油气弹簧节流缝隙解析设计公式。对油液黏度对节流缝隙的影响因素进行了定量分析,建立节流缝隙油液黏度影响系数。通过实例,对节流缝隙进行了解析设计与影响系数推算设计,并对两种方法设计值进行了比较,对阀系设计参数进行进行校核,对设计油气弹簧进行了特性试验。设计和试验结果表明,节流缝隙解析设计方法是准确的,油液黏度对油气弹簧节流缝隙设计影响很大,影响系数推算设计方法是可靠的,对油气弹簧的设计开发具有重要参考价值。     

独立式阻尼阀动态特性分析

独立式阻尼阀相比于传统集成式阻尼阀具有安装与更换便利,利于散热等优势。为预测独立式阻尼阀周边流场信息及结构参数对阻尼阀动态特性的影响规律,搭建独立式阻尼阀流固耦合仿真模型,通过台架试验验证模型的准确性,分析阻尼阀动态特性及参数对动态特性的影响规律。结果表明:油液温度升高,阻尼阀输出的阻尼减小;常通孔直径减小会使阻尼阀开阀前的阻尼力增大,并加快阻尼阀片开启,但不影响阻尼阀开阀后速度特性曲线的斜率;阻尼阀片的等效厚度越厚,阻尼阀输出的阻尼越大。     

甘蔗收获机多路阀阀芯的温升及热变形仿真分析

多路阀是甘蔗收获机械液压系统的核心元件,用于控制多个工作装置的协同作业。针对其阀口压差变化大,节流温升明显,易造成阀芯变形卡滞的问题,对多路阀阀芯进行了流固热耦合仿真研究。利用Design Model软件抽取对应流道,并建立不同开度的多路阀流场仿真模型,导入ANSYS Workbench平台进行不同工况下的流固热耦合仿真,分析对比了双U形和三角形节流槽在不同开度、不同进出口压差工况下,多路阀内部流场的流体速度、阀芯温度及变形的情况。结果表明：双U形、三角形节流槽阀芯最高温度始终在节流槽处;随着阀进出口压差增加,油液的最大流速以及两种节流槽型阀芯的最高温度和最大形变量增大,但三角节流槽型阀芯变形相对较小;随着阀口开度的增加,三角节流槽型阀芯温度及最大形变量均小于双U形节流槽阀芯;三角节流槽型阀芯的最大形变量较双U节流槽型阀芯小25.1%。为农业机械多路阀阀芯节流槽设计提供了理论依据。     

深小孔电加工流场仿真研究

深小孔结构在航空航天、精密仪器及机械电子设备等领域的核心零部件上有着广泛的应用。为了研究管电极的转速与进口压力对加工间隙流场的影响,通过Solid Works软件对侧壁开孔阵列管电极进行三维建模后导入Workbench软件,Fluent对深小孔电加工过程中的流场进行仿真分析,探究管电极的转速与进口压力对流场压力分布和流速分布的变化规律。结果表明,随着管电极进口压力的增大,流场的最大压强和最大流速也会增加;随着管电极转速的增加,流场的最大压强基本不变,最大流速会增加。在电加工过程中,分析流场流速和压力的变化,对于促进加工产物的排出具有重要意义。     

旋转式激振阀流热固多场耦合特性研究

旋转式激振阀是高频高压电液激振系统的关键元件之一,其动态特性的好坏直接影响整个激振系统的工作性能。为了分析旋转式激振阀流-热-固多场耦合作用下的动态特性,首先基于Fluent仿真,通过滑移网格方法对旋转式激振阀的流场进行动态模拟,并实测旋转式激振阀流量对仿真结果进行验证,然后使用Ansys对旋转式激振阀进行流-热-固多场耦合仿真,探究进出口压差分别为ΔP=5 MPa、ΔP=10 MPa、ΔP=15 MPa和油液温度分别为20℃、40℃、60℃时旋转式激振阀的热特性与热变形规律。研究结果表明,旋转式激振阀内部流场和温度场分布不均匀,流体在接近阀芯阀体壁面处的温度较高,中心温度较低,旋转式激振阀出口处由于流体冲击产生局部高温,导致阀芯凹槽以及阀体出油口会有热变形,进出口压差ΔP=15 MPa时,热变形可达3.789 4μm;进油温度为60℃时,热变形可达7.701 7μm。因此选择合适的进出口压差和油液温度有利于旋转式激振阀的工作特性。该研究对于旋转式激振阀的结构设计和优化提供了理论数据。     

基于AMESim的比例伺服流量阀建模与仿真

针对液压控制系统中常用的比例伺服流量阀,应用AMESim软件对其流量特性进行了仿真研究。分析了定压差减压阀阻尼孔径、节流阀阻尼孔径、节流阀座孔径、弹簧刚度以及弹簧预紧力对其流量特性的影响。通过对仿真模型结构参数的合理调整,得到了与实验结果吻合的仿真模型,为比例伺服流量阀的优化设计和液压控制系统设计提供参考。     

叠加阀片式油气弹簧节流缝隙设计及特性试验

给出了油气弹簧结构原理图,对叠加节流阀片和调整垫圈进行研究,建立了叠加阀片应力计算式和调整垫圈厚度设计式。利用开阀速度和开阀压力建立油气弹簧节流缝隙设计公式,并对叠加阀片和调整垫圈对节流缝隙的影响进行了分析。通过实例对油气弹簧的叠加阀片、调整垫圈和节流缝隙进行了设计,对叠加阀片等效厚度、开阀特性和应力强度进行验证,并对所设计的油气弹簧进行了特性试验。试验和分析表明,节流缝隙的设计方法是正确的,对油气弹簧设计具有重要参考价值。     

基于Fluent的电磁卸荷阀主阀流场数值仿真分析

利用流体仿真软件Fluent建立了乳化液泵站电磁卸荷阀主阀的二维网格仿真模型,并利用建立的模型对主阀内的流体运动流场进行了仿真,得出在开口度不同以及压差不同时,主阀腔内流体的速度分布云图以及压力分布云图。通过分析得出：在一定条件下,主阀开口度越大,阀口拐角处的压力损失越少,流体流经阀口的流速越慢;流体的最大流速均出现在阀口处,主阀入口压力越大,流体流经阀口的流速越快。增加节流口,可减少工作介质对阀口产生的瞬间冲击、阀芯的振动、气蚀损害,可提高电磁阀的使用寿命。     

油气弹簧圆盘形缝隙节流分析与特性试验

运用边界层理论推导了紊流状态下缝隙的积分流量表达式,提出了油气弹簧阀片圆盘形缝隙节流的一种研究方法。根据自主研发油气弹簧的结构形式,给出了阀片等效厚度的求解方式以及阻尼阀流量分配示意图,通过上述推导公式以及实际气体状态方程,建立了单气室油气弹簧的数学模型,并对特性进行了仿真和试验。结果表明所建立的油气弹簧圆盘缝隙紊流流量公式和特性数学模型是正确的,对阻尼阀的精确设计具有参考价值。     

双筒式液力减振器开阀前内部流场的CFD仿真分析

研究开阀前减振器内部流场变化对减振器阻尼特性的影响.采用CFD仿真软件Fluent对减振器内部阀系的节流作用进行了数值模拟.将阀系的节流缝隙分为两部分进行数值仿真,确定了阀系结构中各部分对阀系节流压差的影响程度.通过试验测试对数值模拟结果进行验证.最终确定了通过数值模拟方法得到减振器的阻尼力是可行的.     

基于AMESim的压力-流量复合阀静特性研究

介绍了一种压力-流量复合阀,它应用压差式溢流阀稳定主阀工作状态,采用可变阻尼器与固定阻尼器串联而成的半桥式结构控制负载流量和压力。通过AMESim建模、仿真,结果表明,该阀的流量、压力控制特性良好,结构简单,其压力、流量与阀芯位移线性相关性较好。     

基于流固耦合分析方法的减振器复原阀节流特性研究

研究基于流固耦合的减振器叠加复原阀建模分析方法。用ADINA软件建立了节流阀三维固液耦合分析模型,用其中流固耦合分析模块对其非线性动特性进行分析,得到弹性阀片的变形、油液的流场特性等。通过与该型号减振器技术参数对比验证建模的有效性。     

基于AMESim的流量-压力复合阀静特性研究

介绍了一种压力-流量复合阀,应用压差式溢流阀稳定主阀工作状态,采用可变阻尼器与固定阻尼器串连而成的半桥式结构控制负载流量和压力,并通过AMESim建模、仿真,结果表明,该阀的流量、压力控制特性良好、结构简单,其压力、流量与阀芯位移线性相关性较好。     

变压差自动恒流阀的仿真研究

变压差自动恒流阀常用于阀门的气液联动驱动装置,具有流量大、出口压力基本恒定、可自动调节开度等优点。介绍了变压差自动恒流阀的结构和工作原理,建立了其数学模型。在此基础上,应用AMESim软件对变压差自动恒流阀进行仿真分析,得到不同弹簧弹性系数、弹簧预紧力、初始状态槽口开度对流量和出口压力的影响规律,为变压差自动恒流阀的机械设计提供依据。