转套式配流系统凸轮槽型线及其运动学特性研究

针对往复柱塞泵采用的阀式配流结构存在结构松散、节流损失大、效率受工作频率影响大等问题,提出了一种结构简单紧凑、节流损失小、工作稳定、配流无滞后的往复柱塞泵转套式配流系统。论述了转套式配流系统的工作原理,建立了三种不同凸轮槽型线转套的运动学模型,对比分析了三种凸轮槽型线转套对配流系统运动学特性的影响,同时对传动销进行了剪切强度分析。结果表明,与其它两种凸轮槽线型相比,正弦凸轮槽线型转套角速度和角加速度的大小和幅值均较小,且无拐点、阶跃,转套转动相对平稳,配流系统各零件的所受冲击力小。     

往复柱塞泵转套式配流系统凸轮槽型线及其对流场的影响研究

转套作为往复柱塞泵转套式配流系统的重要部件对系统的配流起着至关重要的作用,而转套内凸轮槽型线直接影响系统的流场特性。提出了4种不同的凸轮槽型线,建立相应的型线方程,并通过对系统流场的数值模拟,对比不同型线对入口流量、出口流量和泵腔压力的影响。研究结果表明,线性凸轮槽型线下系统的吸油、排油时间长,流量大,倒灌量小,压力脉动小,综合性能最优。     

转套式配流系统凸轮槽型线对空化特性的影响

空化引起的振动和噪声会影响转套式配流系统性能和寿命,转套的凸轮槽型线与空化特性关系密切。在线性凸轮槽型线基础上提出了3种新的凸轮槽型线,建立了相应的型线方程,随着曲轴转动,线性型线对应的转套转角波动最小、样条型线最大。建立了系统空化流体力学模型,通过仿真,发现4种型线对应的最大气体体积分数均随工作转速升高单调递增,总体看来线性型线最好;空化占比随转速增大而升高,同转速条件下线性凸轮槽型线对应空化占比最小;容积效率随转速增加单调递减,开始比较平缓,速度较高时降低较快,总体看来线性型线对应的容积效率最高。     

往复柱塞泵转套式配流系统的结构原理

往复柱塞泵用途广用量大,但在用的电磁开关阀或单向阀配流系统结构松散、压力损失大、成本高、容积效率受工作频率影响大。本文首先提出了将往复直线运动转化为单向旋转运动的直动主动杆圆柱导槽凸轮机构,进而形成往复柱塞泵转套式配流系统的结构原理,利用柱塞的往复运动驱动配流套单向转动,实现配流功能,克服了阀式配流系统的诸多弊端。给出了凸轮槽型线和各主要结构件中心角的设计要求,为转套式配流系统的进一步设计研究提供了依据。     

转套式配流系统U型减振槽结构设计优化

转套式配流系统中减振槽结构参数对系统的流量脉动、压力冲击、工作噪声、工作寿命等具有重要影响。以转套式配流系统U型减振槽的厚度、高度和包角为设计变量,考虑流量倒灌约束,建立了以压力极值最小为目标的设计优化模型。以i SIGHT优化设计框架搭建了系统设计优化平台,完成了设计变量对优化目标的灵敏度分析和结构优化。优化后泵的容积效率基本不变,泵腔压力极值减小了8.3%,显著降低了压力超调现象引起的冲击、振荡等问题,提高了整个配流系统工作的稳定性。优化结果具有较强的稳健性,但额定工作转速设定值较大时还需要重新优化U型减振槽结构。     

转套式配流系统U型减振槽结构及其对流场影响

减振槽是针对液压系统设计的一种降低冲击的凹槽。针对转套式配流系统的工作特点,在转套结构上设计了一种U型截面减振槽结构。建立工作过程中的配流特性数学模型,分析不同阶段的通流面积,重点研究减振槽在全流场数值模拟中对流量脉动、压力脉动、速度分布的影响,结果表明:U型减振槽结构流场流态为湍流,压力脉动较大,有压力冲击和降低的现象出现,但U型减振槽流场流速小、流向稳定,很大程度上降低了流量脉动,对流场具有良好的稳定作用。U型等截面减振槽结构的整体分析具有重要工程应用价值,为结构优化提供了理论依据。     

转套式配流系统三角减振槽结构及其对流场影响

针对转套式配流系统在高低压转换时存在的冲击、噪声等问题,提出一种三角形截面减振槽结构。根据配流系统的结构特点,建立减振槽数学模型,分析减振槽在不同阶段的通流面积;并对配流系统全流场进行数值分析与可视化研究,分析减振槽对流量脉动、泵腔压力、速度矢量的影响规律。结果表明:三角形截面减振槽结构流场流态为湍流,流场流速较大、流向紊乱,对流量脉动影响较严重,出现流量冲击和回流现象,但很大程度上降低了压力脉动,对压力场具有良好的稳定作用。     

转套式配流系统与阀式配流系统性能对比研究

往复柱塞泵的结构体积、容积效率和脉动特性是其重要的性能指标,决定了柱塞泵在实际应用中的空间占用、机械效率、使用寿命和噪声产生等问题。针对传统往复柱塞泵采用的阀式配流系统与新型的转套式配流系统,在体积结构、压力脉动和容积效率3个方面进行对比研究。将两种配流系统设计为相同的额定输出流量、额定输出压力和额定工作转速,并将其体积进行比较,对转套式配流系统在Fluent软件中进行仿真,并将其脉动情况和容积效率与阀式配流系统进行对比分析。结果表明:转套式配流系统在结构体积和压力脉动方面均优于阀式配流系统,在额定工况下,转套式配流系统的容积效率较高,且表现稳定,当工作转速较大时,其容积效率急剧下降。     

关于摆杆槽道凸轮机构最小尺寸问题的讨论

以力锁合F型、P型机构研究成果为基础,对力锁合、槽道凸轮机构做了深入细致的对照、比较研究,提出了FP型、PF型(同向异向式或异向同向式)共四种结构型式的槽道凸轮机构,并圆满地解决了诸种机构按许用传动角最小尺寸设计的理论课题.     

不同轴积极式共轭凸轮开口系统反求开发

为改善凸轮式开口的工艺性能和承载条件,开发了一种基于不同轴布置的新型共轭凸轮开口系统.在开口形式和结构功能分析基础上,利用MATLAB反求构建摆杆余弦加速运动规律和凸轮理论廓线,实现了压力角α和曲率半径ρ的动态计算.结果 显示:最大压力角为10.7°,最小曲率半径为70 mm,符合凸轮传力特性和机构学设计要求.将齿轮传动、平面杆组与不同轴共轭凸轮相结合,设计建立了外置式共轭凸轮开口系统功能样机,运动学特性仿真分析结果表明:该开口系统可精确实现凸轮摆杆和综框的简谐运动规律,能够很好地满足平纹织物织造工艺要求,验证了反求设计思路的正确性与可行性,有利于积极式共轭凸轮开口的结构改造和设计创新.     

基于Bayes方法的小子样可靠性分析

少量数据的可靠性分析与评定一直是工程实践中的技术难题之一。Bayes方法可以融合多种验前信息,并结合现场数据,从而对少量数据作出有效的参数估计。针对多种验前信息的综合应用问题,引入支持向量机(support vectormachine,SVM)理论对不同来源的信息在验前分布中的权重分配策略进行研究,提出一种新的信息融合思路。并在此基础上,提出基于Bayes理论的威布尔分布的小样本参数估计方法。最后,运用实例对Bayes方法和传统的参数估计方法进行对比分析。     

有限元的神经网络计算方法研究

根据有限元总刚矩阵经修正后具有正定性的特点以及弹性体位能函数的具体形式，提出一种新的神经网络有限元计算模型，即模型中神经网络的能量函数与有限元的优化目标函数相等，从而避免由于神经网络自身结构的原因而带来的计算误差。同时，避免采用基于模拟退火算法等随机神经网络优化计算方法时求解结果的随机性和设定初始退火温度To、内循环次数判据、最终停止判据等人为因素的影响。理论分析和计算机仿真表明，文中提出的方法可靠、有效。     

组合夹具结构设计自动化系统研究

在广义映射原理指导下,开发了支持“top-down”风范的组合夹具设计自动化软件系统。在对零件夹持特性分析基础上,提取夹具需求信息,建立了组合夹具的功能要求集合,并对组合夹具功－构映射关系进行了全面分析,对组合夹具概念结构实施多方案重构,并进行了实例验证。为夹具结构设计自动化软件系统的开发探索出一条新的途径。     

快速气体渗氮机理及应用研究

依据化学热力学和动力学,材料界面科学,内扩散理论以及某些元素促进共渗的机理,我们在不加催渗剂和增添设备的情况下,设计出了循环两段“C-TS”、预强渗脉动“PS-P”及双重量“DB”快速渗氮新工艺。新工艺省时节能,节约原材料,渗氮效果良好,已成功地用于生产并取得了明显的经济效益。新工艺不仅适用于38CrMoAlA渗氮专用钢,还适用于42CrMo、40Cr、30CrMnTi、23Mn3V2Al等材料,应用前景十分广阔。     

独立公理在多目标优化设计中的应用研究

将公理设计理论引入优化设计中,阐述基于公理设计的优化设计思想,提出基于独立公理的多目标优化设计方法.通过确定主要的设计参数,将设计参数按无耦合设计的形式分组,生成函数依赖关系表,依照一定的次序对各目标函数进行优化,并给出基于独立公理的优化设计流程.实例结果表明,该方法简便可行,可为圆柱螺旋压缩弹簧以及其他产品的设计提供一种新的方法.     

APPROACH ON INTELLIGENT OPTIMIZATION DESIGN BASED ON COMPOUND KNOWLEDGE

A concept of an intelligent optimal design approach is proposed, which is organized by a kind of compound knowledge model. The compound knowledge consists of modularized quantitative knowledge, inclusive experience knowledge and case-based sample knowledge. By using this compound knowledge model, the abundant quantity information of mathematical programming and the symbolic knowledge of artificial intelligence can be united together in this model. The intelligent optimal design model based on such a compound knowledge and the automatically generated decomposition principles based on it are also presented. Practically, it is applied to the production planning, process schedule and optimization of production process of a refining & chemical work and a great profit is achieved. Specially, the methods and principles are adaptable not only to continuous process industry, but also to discrete manufacturing one.     

负刚度理论及其应用的研究

本文探讨了机械加工中产生负刚度的理论条件。得出了大小不等的双刚度轴的存在是产生负刚度的基本条件。并通过理论计算与实验,提出利用从负刚度到正刚度的变化区来提高机械加工精度的有效措施。     

基于广义特征的零件信息模型研究

针对并行工程的需求,基于广义特征和ＳＴＥＰ标准建立了零件信息模型,并在Ｐｒｏ／Ｅｎｇｉｎｅｅｒ软件二次开发的基础上,实现了一个基于特征的ＣＡＤ系统,该系统可实现自动特征识别。基于所建立的零件信息模型,系统可自动生成ＳＴＥＰ文件,为设计的后续过程提供丰富的零件信息,便于实现ＣＡＤ与后续过程的集成和并行。利用建立的零件信息模型,实现了ＣＡＤ／ＣＡＰＰ／ＤＦＭ的信息集成。     

含裂纹板断裂韧度厚度效应的理论研究

从理论角度对断裂韧度厚度效应进行研究。在线弹性断裂力学与含裂纹板的二维位移场的基础上，给出分离变量型的具有待定函数的三维位移场的表达式，进而通过几何方程与物理方程获取三维应变场和三维应力场。进一步，通过虚位移原理，使用变分方法建立待定函数所应满足的支配方程与边界条件，从而确定待定函数。基于上述分析，建立一个断裂韧度与试样厚度关系的理论表达式。最后通过两种试验材料LY12CZ（L-T）与TC4（L-T）进行验证。     

基于模态和刚度的车门轻量化研究

以某车型左前车门为对象,将拼焊板与自适应响应面法相结合的方式应用于车门部件厚度优化进行轻量化研究.在Hyperworks中建立车门有限元模型,并对其进行模态、刚度分析.利用Hypermesh共节点模型模拟激光拼焊技术,将原点焊车门内板前、后部采用拼焊板方式连接进行优化设计.通过灵敏度分析,选取部分板件在HyperStu...