高压油泵在流固耦合作用下的结构强度分析（英文）

高压油泵结构紧凑、工作压力高,在高压下仍可保持较高的效率,对其结构强度进行分析十分重要。以某柴油机高压单体泵为研究对象,采用Hypermesh有限元软件做前处理建立有限元模型,利用Fluent软件对油泵泵油阶段的流体有限元模型进行流体分析,得到过程中的油压分布。然后利用Abaqus软件将最大油压时刻的油压分布通过插值映射到油泵的结构有限元模型中对相关部件进行强度分析,得到各部件应力分布情况。通过这种耦合的方法来进行高压油泵的结构强度分析,对于以后高压油泵的设计及优化提供更好的指导及参考。     

高压油泵在流固耦合作用下的结构强度分析

高压油泵结构紧凑、工作压力高，在高压下仍可保持较高的效率，对其结构强度进行分析十分重要。以某柴油机高压单体泵为研究对象，采用Hypermesh有限元软件做前处理建立有限元模型，利用Fluent软件对油泵泵油阶段的流体有限元模型进行流体分析，得到过程中的油压分布。然后利用Abaqus软件将最大油压时刻的油压分布通过插值映射到油泵的结构有限元模型中对相关部件进行强度分析，得到各部件应力分布情况。通过这种耦合的方法来进行高压油泵的结构强度分析，对于以后高压油泵的设计及优化提供更好的指导及参考。     

偏心圆变量式高压大流量径向柱塞泵的动态流场的有限元分析

偏心圆变量式径向柱塞泵是一种高效节能新型液压泵,已被成功应用于大流量高压液压传动系统中。介绍了11个柱塞偏心圆变量式的一种新型径向柱塞泵(35 MPa、500 m L/r)的工作原理及其机械结构,利用三维建模软件Pro/E,建立该泵的三维立体模型,采用有限元软件Fluent-3D对该泵稳定工作时的内部的速度场和压力场的动态特性进行分析,得到了该柱塞泵稳定工作时的内部的压力场、速度场分布图。依据仿真结果,对泄压槽的结构做了优化改进,改进后的有限元分析结果表明,该泵的压力冲击现象得到明显改善。     

PMB2B径向柱塞泵壳体的有限元分析

对径向柱塞泵的壳体进行受力分析,并通过ANSYS软件进行有限元分析,验证其强度;分析结果表明壳体的强度是足够的.为进行壳体结构优化的研究提供依据,同时为径向柱塞泵的系列化设计提供参考.     

对不同进油管结构的油轨的耐久性及振动性能分析

汽车发动机的油轨进油管的结构对其耐久性有很大的影响。针对不同的油轨结构以及不同的进油管长度,分别进行有限元分析和振动性能分析,得到其共振频率,同时对它们的耐久性进行评估。根据对3个油轨原型件进行实际振动测试得到的结果,验证有限元模型的精度,得出最佳进油管结构。     

汽车转向高压油管降噪分析与试验研究

谐振管是高压油管衰减流体脉动噪声的重要组成部分,如何选择合适长度的谐振管进行降噪测试非常重要。以某在研车型转向高压油管为研究对象,通过对谐振管基本参数的计算制作9个样件,对其频谱噪声、高压油管进出油口压力和压力脉动及高压油管振动频谱数据进行采集及分析。结果表明:谐振管的最佳降噪长度更接近于1阶频率计算的理论长度;谐振管长度与噪声值近似成U形曲线,即谐振管过长或过短都无法得到最佳噪声值,需根据理论计算值进行试验验证,以确定最优方案。     

带预压缩腔结构的柱塞泵出口流量分析及实验

以某型号带预压缩腔结构的高压柱塞泵为对象,建立该柱塞泵内部流体模型,利用计算流体动力学软件PUMPLINX对该柱塞泵内部流体动力学进行仿真,分析负载压力、转速以及不同的预压缩腔结构参数对高压柱塞泵出口流量脉动率的影响。结果表明:当预压缩腔节流孔直径分别为2、3和4 mm时,泵出口流量脉动率分别为39.87%、16.43%和17.67%;当预压缩腔节流孔跨度分别为5°、9°和12°时,泵出口流量脉动率分别为17.56%、13.21%和14.15%;当预压缩腔体积从200 cm^3增大至300 cm^3时,泵出口流量脉动率从22.67%减小至14.41%,当预压缩腔体积继续从300 cm^3增大至400 cm^3时,泵出口流量脉动率基本保持不变。该仿真结果为泵内部预压缩腔结构的设计与优化奠定了理论基础。最后对该高压柱塞泵进行了流量测试实验,实验结果与仿真结果一致,证明了仿真数据的正确性。     

高压大流量柱塞泵建模与仿真研究

航空用高压大流量柱塞泵的研究是现代战机机载系统发展方向之一。根据恒压轴向柱塞泵的结构和工作原理,以AMESim工程软件为平台,建立了柱塞泵关键部件模型,并在此基础上建立了高压大流量柱塞泵仿真模型。在柱塞运动方程中引入斜盘摆动速度这一参数,使得对斜盘的力矩分析更符合实际。通过仿真研究,进一步优化了高压大流量柱塞泵设计参数,为机载液压系统高压化设计提供参考。     

正弦液压泵建模与仿真(英文)

研究了一种输出流量随时间正弦变化的高压径向柱塞泵。在AMESim软件中建立了正弦泵的仿真模型,对其流量特性和响应特性进行了仿真分析,为正弦泵的设计与研究提供了一个良好的平台。     

基于ANSYS柱塞副配合间隙的仿真分析与试验验证

挖掘机用斜盘式轴向柱塞泵经常出现柱塞"卡死"的现象,造成柱塞泵滑靴脱落,回程盘碎裂,使泵无法工作。为解决此问题,需研究柱塞与缸体的最佳配合间隙值。以排量112 mL/r的柱塞泵为例,利用ANSYS-Workbench软件对不同柱塞副间隙值的柱塞与缸体的压力变形、热变形和热力耦合变形进行仿真分析,研究不同的柱塞副间隙值对泵的容积效率的影响。通过分析提出柱塞与缸孔间隙的建议取值,通过试验验证,泵不会造成"卡死"现象,同时其容积效率可以达到96%～97%。此研究对不同斜盘式轴向柱塞泵柱塞副最佳间隙的选择提供了参考。     

基于双金属柱塞体的缸体轻量化设计分析

柱塞-缸体部件是航空柱塞泵功能实现的核心部件,功重比是柱塞泵的一个重要指标,高功重比是航空柱塞泵的发展趋势。针对目前航空柱塞泵中柱塞-缸体部件中缸体质量大的问题,基于双金属柱塞体,对双金属缸体进行轻量化设计。对柱塞-缸体部件进行运动学分析,获得其载荷分布;通过有限元方法,分别对单、双金属柱塞体模型及缸体轻量化设计前后模型进行强度、刚度等性能分析。结果表明：双金属柱塞体可以满足航空柱塞泵工作需求,且在保证缸体的强度、刚度条件下,轻量化设计后的缸体外圆直径减少4.4%,质量降低14.42%。     

槽腔结合配流的柱塞泵数字化建模与仿真

以某型号带预升压槽和预压缩腔结构的柱塞泵为对象,进行数字化建模与仿真。针对柱塞泵机液耦合问题,考虑流体的可压缩性,利用AMESim建立整个柱塞泵数字化模型。分别在柱塞流量子模型和柱塞配流子模型中引入相对节流面积值,并通过分段函数进行控制,从而实现柱塞副、配流副、滑靴副泄漏以及槽腔结合结构配流的数字化。通过对整个柱塞泵的模拟仿真,分析槽腔结构参数对柱塞泵性能的影响。搭建了柱塞泵实验平台,验证了数字化模型的正确性,为泵的结构优化提供了理论依据。     

新型高转速柱塞泵转速变化压力特性研究

为了研发高转速、高流量的燃油泵,以新型双斜盘柱塞泵为原型,搭建其流域简化数值仿真模型,研究不同转速下柱塞腔压力脉动机制及演变规律。对比不同转速下柱塞泵压力脉动,探究转速变化对压力大小影响;结合柱塞泵旋转过程中柱塞腔和配流盘的位置和压力变化,研究运行过程中柱塞腔内部压力波动成因。结果表明：随着转速的增加,柱塞腔内部各点压力值提高,但整体压力波动趋势一致;柱塞腔内部压力波动受到与配流盘接触情况和柱塞泵活塞一侧往复运动的影响。     

高压清洗机柱塞泵的关键结构的有限元分析及结构优化

针对现有的高压清洗机柱塞泵可靠性低的特点,对某型号的柱塞泵排液阀芯进行了结构分析和优化。利用三维软件Pro/E的建模功能,建立高压清洗机柱塞泵的关键零部件排液阀芯模型,运用Pro/M的有限元功能分析阀芯各部分的受力和位移情况,并在此基础上完成阀芯的结构优化设计。     

一种新型多缸高压径向柱塞泵结构设计

针对多缸高压径向柱塞泵的柱塞易磨损和回程弹簧的伸缩长度受限制问题,设计一种弹簧外置回程机构和正多边形传动机构相结合的新型柱塞泵结构,将柱塞底面的点接触改变为面接触,减缓了磨损的速度,延长了柱塞泵的使用寿命。并进行SolidWorks建模与仿真,对柱塞泵进行干涉和碰撞分析,最终得到一种新型结构径向柱塞泵。     

水锤激励下压裂管柱振动响应特性研究

启停泵工况下,由于边界条件突变,压裂管柱内初始流动平衡体系被打破,产生水锤现象,从而造成管内液体流动参数随时间突变。水锤现象将引起管柱的剧烈振动,严重时甚至会造成管柱破裂与失效。为定量分析启停泵工况下压裂管柱的水锤效应及振动响应,建立了压裂液-管柱的流固耦合四方程模型,采用特征线法和空间插值法分析了井口及不同井深处管柱内的流速、动压力、轴向振动速度以及轴向附加应力的变化规律。研究结果表明:启泵过程中,由于压裂泵组排液流量具有一定周期性,会引起压裂管内液体流动压力变化,从而产生管柱附加应力,可能引发管柱振动;压裂液的压力波动值及管柱轴向振动速度随着井深的增加而减小。停泵阶段,受管内液体压力积聚影响,井口附近产生水锤压力波,并向井下传播,此时井口压力变化值最大,井底最小。此外,受管内压力变化影响,压裂管柱产生附加轴向拉力,且井口处最大、井底处最小。相较启泵工况,停泵工况更容易对管柱产生破坏。     

轴向柱塞泵配流盘非死点过渡区特性优化

针对三配流窗口非对称轴向柱塞泵在非死点过渡区配流转换产生较大的流量和压力冲击问题,提出一种采用额外油道将非死点过渡区高压油预泄至上死点过渡区的新型配流盘结构,不仅可降低流量脉动和压力冲击,而且过渡区高压油液得到再利用,提高液压泵能效。首先设计新型配流盘结构,理论分析了新型配流盘工作原理,并建立基于新型配流盘的非对称轴向柱塞泵仿真模型,分析油道半径和分布位置对轴向柱塞泵流量脉动的影响,研究不同负载情况下新型配流盘结构的有效性。结果表明：该方案能对非死点过渡区柱塞起到预降压作用,对上死点过渡区柱塞起到预升压作用;当油孔半径为065 mm,分布位置为8°和88°时,轴向柱塞泵性能最优。     

静压支承滑靴副油膜挤压承载力的求解

在轴向柱塞泵中,斜盘与滑靴之间的滑靴副是一对很重要的摩擦副,其很大程度上影响着轴向柱塞泵的性能及寿命。本文对该摩擦副建立的压力场进行了分析,得到了挤压承载力的计算公式,为高速高压轴向柱塞泵的设计提供了一定的理论依据。