液压冲击下的管道振动特性试验研究

针对现有液压振动技术应用的现状以及液压系统中存在的液压冲击现象,提出了一种利用液压冲击来产生振动的激振系统。该系统以激波器为波动发生器,以管道为受控对象。阐述了液压波动发生的机理,并搭建了振动试验测试平台。对管道中的压力波动进行了研究,计算了压力脉动的最大理论值,并进行了试验验证,结果表明两者吻合较好,管道中的压力波动受控于系统频率。对管道振动特性的试验表明,管道两端的振动强度大于中间的振动强度,管道的振幅随系统频率与系统压力的增大而增大,系统压力在4.6 MPa以上,再增大系统压力,对管道的振幅影响不大。     

基础振动下液压管道主动减振研究

针对硬岩掘进机工作过程中产生的强振动影响液压管道工作性能的问题,应用双向流固耦合的原理,建立了基础振动下液压管道主动减振仿真模型,实验验证了仿真模型的正确性。以管道最大应力和最大位移为判据条件研究了主动激励参数对管道减振的影响,并得到了对管道减振影响的主次顺序。分析发现当主动减振激励与工作振动频率相等,幅值大小相等,相位角差为π,作用位置在管道中间时,管道最大应力减小22.2%,最大位移减小53.1%,此时的减振效果最好。该研究结果能为强振动环境下液压管道的减振设计提供一定的理论参考。     

液压颤振器的流固耦合振动研究

介绍了一种液压颤振器的结构和工作原理,采用ANSYS Workbench、CFX和AMESim联合仿真,对颤振器流固耦合振动进行了CFD数值模拟,分析了颤振过程中的耦合场。实验研究发现,单作用颤振液压缸的流固耦合振动与双作用液压缸颤振结果有较大区别。     

液压冲击耦合振动的特性分析

利用流固互动（FSI）模型对典型液压系统的冲击振动特性进行了仿真研究,该模型考虑了摩擦耦合和泊松耦合。采用特征线法对该模型进行变换,得到了简洁的数学模型表达式,进行了仿真计算。仿真结果与试验结果基本一致,相对误差小于0．7％,证明了数学模型和仿真算法是正确和有效的,可以指导液压系统的设计与改造。     

激波式液压激振器的设计与应用

介绍了一种新型的液压激振器的设计及应用。重点阐述了这种液压激振器的结构及工作原理,并给出了各激振参数的调整方法。     

基于流固耦合作用的压电液压振动俘能器

提出一种基于流固耦合作用的压电液压振动俘能器来实现低频、高强度振动能量回收.介绍了浮能器的系统构成及工作原理并进行了理论及试验研究.理论分析结果表明,压电液压俘能器的性能是由环境振动频率/振动强度、液压缸/压电振子的结构性能参数、流体容积/特性以及系统背压(蓄能器预置压力)等多种要素共同决定的,仅当各要素配置合理时才能实现压电液压俘能器的预期功能.采用外径为60 mm、厚度为0.9 mm的双晶压电振子及外径为16 cm,长度为100 cm液压缸制作了试验样机,并以水为工作介质进行了不同频率/背压/激振器振幅条件下的试验测试.试验结果表明,存在最佳工作频率(8Hz)使压电液压俘能器输出电压最大,且输出电压随系统背压及液压缸振幅的增加而增加.其它条件不变时,0.4 MPa背压下的输出电压是背压0.2 MPa时的1.65倍.     

液流冲击作用下的管道振动特性研究

研究了弯管在阀门快速开启过程的振动现象,对流体选用S-A(Spalart-AIlmaras)湍流模型进行了流动模拟,建立了弯管和流体的有限元模型;对阀门进行流固耦合仿真,分析研究了三种不同流速下的弯管振动情形,并绘制了相关节点的位移-时间曲线.结果表明,随着弯管内流体的流速增大,弯管所受应力增大,弯管振动也更激烈.     

基于流固互动(FSI)模型的液压水击振动响应分析

利用流固互动（FSI）4-方程模型对一典型液压系统的轴向水击振动响应进行了研究，该模型考虑了摩擦耦合和泊松耦合。采用特征线法对该模型进行变换，得到了简洁的数学模型表达式，进行了仿真计算。仿真结果与实验结果基本一致，相对误差小于1．03％，并与Lavooij模型的仿真结果进行了比较，证明了数学模型和仿真算法是有效的。在此基础上，给出了水击压力与液体流速的关系式，发现水击压力随管材泊松比的增大而减小，随管道壁厚的增加而增大。文中所介绍的方法既可以指导液压系统管道的设计，还可以推广应用于其他输液管道的水击振动研究与分析。     

液压支架立柱的流固耦合分析

采用直接耦合法对液压支架立柱的活柱部分进行了静力学的流固耦合分析,并对比了没有流体时立柱的受力状况,直观地显示了流固耦合对立柱的影响。     

基于约束刚柔耦合系统的叉车振动研究

针对某型叉车行驶时座椅处振动强烈的性能缺陷开展研究,结合多体动力学方法,充分考虑叉车车架为空间柔性体以及路面对叉车动态性能的影响,建立基于约束刚柔耦合的叉车动力学模型,进行叉车行驶时动态特性仿真与评价.根据相关试验结果验证理论模型与仿真模型的正确性.在此基础上,针对座椅垂直振动对叉车的整车系统提出改进设计的措施:转向桥...     

Simulation Research on Dynamic Characteristics of Hydraulic Mount

At present,research on hydraulic mounts has mainly focused on the prediction of the dynamic stiffness and loss angle.Compared to the traditional finite element analysis method,the programming method can be used to analyze hydraulic mounts for a rapid and accurate understanding of the influence of the different mounting parameters on the dynamic stiffness and loss angle.The aims of this study were to investigate the nonlinear dynamic characteristics of a hydraulic mount,and to identify the parameters that affect the dynamic stiffness and loss angle using MATLAB software programs to obtain the influence curves of the parameters,so as to use suitable parameters as the basis for vibration analysis.A nonlinear mechanical model of a hydraulic mount was established according to the basic principles of fluid dynamics.The dynamic stiffness and loss angle of the dimensionless expression were proposed.A numerical calculation method for the dynamic performance evaluation index of the hydraulic mount was derived.A one-to-one correspondence was established between the structural parameters and peak frequency of the evalua-tion index.The accuracy and applicability of the mechanical model were verified by the test results.The results dem-onstrated the accuracy of the nonlinear mechanical model of the hydraulic mount,and the vehicle driving comfort was greatly improved by the optimization of the structural parameters.     

旋转配流激振控制阀开槽参数的交互作用试验研究

提出一种旋转配流激振控制阀,为研究阀芯开槽参数交互作用对激振控制阀输出压力的影响,基于Fluent多参考系滑移网格方法,对激振控制阀的输出压力进行仿真,利用试验测定方法对仿真结果进行验证;采用二次回归正交试验法、中心复合试验法,建立开槽参数与输出压力的显著不失拟回归模型,通过方差分析得到开槽参数影响输出压力的显著性差异...     

车辆传动轴系动态激励及其响应的仿真研究

应用动态接触有限元法模拟了齿轮啮合的动态过程,得到了齿轮啮合时变刚度曲线;并运用发动机曲轴系的多刚体动力学模型,仿真计算了其动力输出,得到了车辆传动轴系的激励。在建立车辆传动齿轮轴系动态有限元模型时,应用了一种用温度信号控制单元刚度的变化从而实现对齿轮啮合时变刚度变化模拟的新方法,计算了系统的动态响应;并且与以平均刚度代替时变刚度进行计算的结果进行了比较,可知计算传动轴系动响应时,在一定精度范围内,可以用平均啮合刚度作为一种近似的替代。     

基于永磁差动的桁架式高频力马达力-位移特性仿真分析

针对传统力马达及比例电磁铁频响低的特点,提出一种新式力马达结构,该力马达运用永磁体和线圈差动控制的原理,实现双向高频控制。由于传统的经验公式对新结构设计具有低准确性,基于有限元法,建立了力马达的模型并利用Ansoft仿真软件来分析力马达的力-位移特性,对影响力马达力-位移特性的轴向气隙面积、轴向气隙距离等主要结构参数进行了分析比较,并在此基础上进行优化。     

振动拉削系统振幅衰减特性分析与实验研究

为了探究振动拉削中导致激振幅值衰减的主要因素,以双伺服阀电液激振拉削设备为研究对象,综合考虑双阀电液激振系统动力学特性,以及拉刀多齿接触效应、工件尺寸参数等影响下的动态拉削力特征,建立了振动拉削过程中的激振系统模型;再分别通过理论计算及系统实验,对比研究了电液激振器在非线性负载扰动下实际输出力和输出位移的衰减波形,为振动拉削激振系统参数优化提供理论指导和实验依据。实验结果分析表明：振动频率是导致系统振幅衰减的主要因素,而动态拉削力通过影响激振缸活塞的运动特征使得输出波形的峰值衰减,甚至使位移振幅趋向于0。     

连铸机结晶器液压振动装置结构应力动态响应分析

结晶器液压振动装置是提升连铸装备水平以提高实际生产应用能力并保证铸坯质量的关键设备之一。针对某大型工程技术有限公司设计的结晶器液压振动装置,采用系统计算机辅助工程(CAE)技术对整体设备建立了分析模型,并进行了结构动态行为仿真。通过对结晶器液压振动装置的固有频率分析和应力动态响应分析可知,整体结构系统的第一阶频率远高于最大激励频率,不会出现共振现象;所有激励频率下结构完全满足考虑了动应力的强度要求。     

1.5兆瓦风电增速齿轮箱静动力有限元分析

建立了风电增速齿轮箱的静动力有限元分析模型,应用ANSYS软件对箱体进行静力分析,得出了箱体的应力和位移云图;综合考虑齿轮刚度激励、误差激励及啮合冲击激励,采用三维动力接触有限元法求得了增速箱内部动态激励,并对增速齿轮箱的振动模态以及动态响应进行了仿真分析.     

直喷式柱型液压阀流体稳态力的研究

流体在通过喷式柱型液压控制阀阀芯时，阀内形状的变化使流体的运动量发生变化。在进行液压传动的位置，速度及力的高精度，产生的流体车轴向力对阀的动态控制及特性产生了影响，使阀产生振动，控制阀的电磁力增大，液压控制系统的精度降低，系统发生误操作等现象。为了降低阀内液动力提高阀控能力，对阀内形状进行了改进，建立了流体数值模型，应用边界元进行了数值仿真，并通过实验进行了验证，取得了较为理想的结果。     

基于有限元方法的管道检测机器人夹具的设计

设计了一种用于管道检测机器人的旋转夹兵,该夹具能够在100～200mm以及200～400mm范围内对管道实现变径剖分式夹紧。其中的夹盘利用互齿的“V”型槽滑块自动定心原理,通过螺母丝杠驱动滑决并夹紧管道。用有限元方法分析了夹盘受力场状态,找到了“V”型槽滑块关键尺寸的设计依据。对机器人整体夹紧装置做了描述,其中包括剖分式框架。该装置作为一种夹紧与自动定心支撑平台,可广泛应用到管道无损检测、焊接与切割等工艺设备上。