筒式减振器叠加节流阀片开度与特性试验

建立环形弹性节流阀片的力学模型,根据弹性力学原理建立弹性阀片弯曲变形的微分方程.利用边界条件得到环形弹性节流阀片的弯曲变形曲面通解表达式,然后对通解进行恒等变换得到节流阀片弯曲变形系数.提出一种弹性阀片弯曲变形精确计算方法.利用弯曲变形系数对节流阀片的弯曲变形进行分析研究,与目前两种计算方法进行比较,并对计算偏差对减振器设计及特性分析影响进行分析.对叠加阀片当量厚度及叠加阀片对节流阀开度的影响进行分析,对减振器在不同叠加阀片下特性进行特性试验,结果表明该研究对减振器阀系参数设计、特性分析具有指导意义.     

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。     

多片叠合节流阀片的设计及应力分析

通过单片节流阀片力学模型,建立弯曲变形微分方程,利用边界条件得到阀片弯曲变形方程解,再借恒等变形得到阀片弯曲变形精确分析计算公式和弯曲变形系数.然后,通过对叠合阀片弯曲变形和最大应力的分析,得到多片叠合节流阀片当量厚度的计算公式及其所受最大应力与单片当量厚度阀片最大应力之间的关系,并定义阀片应力系数和厚度系数.在此基础上给出按设计厚度要求将节流阀片拆分为n片的设计原则.应用上述方法进行实例设计和应力分析,并利用ANSYSY软件进行仿真.对比结果表明,叠合式节流阀片的设计原则、当量厚度和应力计算方法是准确和有效的.     

汽车减振器复原阀片小挠度计算与公式修正

为准确获得减振器复原阀片弯曲变形中的小挠度表达式与半径的关系,进一步揭示减振器阻尼工作机理,基于单片环形弹性节流阀片的有限元力学模型,对节流阀片弯曲变形进行了仿真研究;基于小挠度理论,提出小挠度理论计算公式的系数修正法,对减振器节流阀片的小挠度计算公式进行了修正。研究结果表明:小挠度理论计算方法所得数值与通过有限元计算的节流开度数值相比偏大(15～19)%,两者之间的偏差值随着限位阀外径的增加而减少;减振器阀片小挠度理论计算公式的修正系数与阀片厚度,阀片的外半径和内半径的比值有关。     

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。     

基于大挠度理论的减振器阀片精确变形模拟和研究

为获得筒式减振器环形阀片弯曲变形的大挠度表达式与半径的关系,基于圆薄板大挠度理论,提出了薄板变形问题表达式内在统一的表示,结合针对环板外边缘挠度的大挠曲变形解析式与小挠曲变形方程,推导出环形阀片大挠曲变形与半径相关的混合解法解析式与变形修正系数。利用ABAQUS有限元软件对环形阀片进行了仿真分析,验证了混合解法解析式的精确度。分析了基于混合解法的叠加阀片弯曲变形,对叠加阀片的等效厚度与弯曲变形刚度进行了研究,得出的解析式与结论可用于减振器阀片的设计、调校与仿真分析。     

插装式比例节流阀动态响应的影响因素

插装式比例节流阀系统中叠加了位移反馈环节构成电闭环控制,介绍插装阀的结构及其工作原理,并应用仿真软件Simulation X建立插装比例节流阀仿真模型。通过仿真模型分析了主阀芯面积增益、主阀控制腔体积、先导阀弹簧压力等重要的结构参数对比例节流阀动态响应的影响,从而优化节流阀结构参数,使比例节流阀具有主阀开关响应速度快、超调量小、稳态误差小等良好的动态响应特性。     

环形阀片局部加载变形研究

提出了减振装置环形节流阀片受局部均载作用时挠曲变形量的一种研究方法,根据节流阀片物理模型以及薄板力学的相关理论,推导了阀片受局部均载作用时挠曲变形量的解析式,并整理得出了便于理论分析和工程应用的表达形式.与有限元计算结果对比验证了公式以及推导过程的正确性,研究了不同载荷、载荷作用半径以及节流阀片相关结构参数和材料特性对其任意半径处变形量的影响规律,得出的解析式和结论为减振装置阻尼阀的精确设计提供了依据.     

水液压节流阀流场仿真及与AMESim仿真的比较分析

为了对纯水液压节流阀的流场特性进行分析,建立了节流阀流道内流场的Fluent模型,仿真分析得到了流道内流场的速度、压力等物流量的分布。结果表明,阀腔内会产生回流和漩涡,随着阀口开度的改变,漩涡强度也会发生变化,流量与阀口开度呈一定的线性关系。通过与AMESim仿真结果进行比较,验证压电驱动节流阀仿真模型的准确性,为节流阀的设计和性能优化提供了依据。     

基于节流阀阀内流场的管道振动分析

建立了板式节流阀的三维模型,运用CFD仿真软件对节流阀内部流场进行了数值模拟,得到了该型号节流阀内流场的三维可视化结果,结果表明:阀芯处的气蚀以及阀出口处的漩涡流是诱发阀芯和阀体振动的主要原因,因此优化阀内部流道对于减小管道振动具有积极的意义。     

考虑阀片大挠曲变形的减振器建模与参数辨识

为建立减振器参数化数学模型,基于圆薄板大挠曲理论和弹性力学原理,推导出了阀片大挠曲变形与半径的关系式。建立外半径不全相等时环形叠加阀片的力学模型,提出用大挠曲变形解析方法与有限元分析相结合的等效模型求解方式推导出该环形叠加阀片挠曲变形的解析式。根据活塞阀系叠加阀片与复原弹簧同时变形的串联原理,建立了该双筒式减振器在复原与压缩行程中阻尼特性的数学模型。采用NSGA-Ⅱ算法对模型中难以测量的参数进行辨识,辨识后的减振器外特性仿真结果与试验数据基本吻合,说明所建立的参数化模型比较可靠,对减振器的性能调试具有指导意义。     

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.     

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。     

Elastic flexural-torsional instability of structural arches under hydrostatic pressure

This paper addresses the mechanics of the flexural-torsional buckling instability of pin-ended elastic circular arches, which are acted upon by a hydrostatic loading. This loading arrangement differs from the gravity-based loading usually considered in the literature, in that the load changes its direction with the deformation of the elastic arch during its flexural-torsional buckling, always remaining normal to the contour profile of the arch. The previous treatments of the mechanics of the problem, that assume the load direction remains invariant during flexural-torsional buckling, have been motivated by applications in structural engineering in which this loading regime is valid, but there are a number of applications in more general mechanics where this assumption cannot be made and a solution is needed. Both a mathematically based virtual work principle and a mechanical visualisation of the mechanics of the deformation are considered separately, and they are shown to arrive at the same formulation of the linear differential equations of equilibrium of the buckled arch when the buckling deformations are considered infinitesimal. The differential equations for buckling under radial loading that is distributed uniformly around the circumference of the arch are shown to be solvable in analytic form, resulting in a closed form solution for the elastic buckling load of the arch that hitherto has not been formulated. The buckling equation demonstrates that an arch is stiffer under hydrostatic loading than under gravity loading in its resistance to elastic flexural-torsional buckling.     

拉压弹性模量不同材料圆环内的热变形

研究了拉压弹性模量不同材料圆环内的热应力问题。采用结构力学弹性中心法得到了拉压弹性模量不同材料圆环在温度作用下热变形的正则方程,求得了圆环截面的弯矩和轴力表达式。通过算例分析,讨论了温度变化对圆环截面弯矩和轴力的影响。     

大速比摩擦传动中的柔轮精度分析

大速比摩擦传动,是一个具有传动精度高传动速比大的新型传动装置。柔轮是大速比摩擦传动结构中的关键件之一。在负载作用下,柔轮会发生微小变形。本文分别用弹性力学理论和有限元分析方法对柔轮建模,并用ANSYS软件分析了柔轮在不同载荷作用下的变形量;设计并制作了测量柔轮变形量的装置,在微小变形情况下,用0.2角秒电子水平仪测量了柔轮在不同载荷作用下的角度变形量,给出了一组柔轮理论变形量与实际变形量的对比数据。本文最后认为,柔轮变形的理论计算值可以设置在驱动系统的控制程序中,通过软件消除变载时的扭曲变形误差,从而提高传动系统精度。     

变载荷作用下柔性关节板弹簧的大变形分析与强度计算

提出一种由气缸驱动的柔性机械手关节,关节采用板弹簧作为骨架。板弹簧的变形等效于自由端受特殊变载荷作用的弹性悬臂梁的大变形,其特殊变载荷是一个方向和大小都随气缸压力而变化的载荷。建立了悬臂梁静态变形的微分方程,采用简单的微分计算方法得出不同气缸压力下板弹簧任意位置的变形倾角、变形位移及应力的数值解。绘制其变形曲线和应力曲线,分析板弹簧的变形和应力分布情况,并校核了板弹簧最大应力处的强度。     

管内可控铰接柔性结构双层接触非线性力学分析

管内可控万向铰接柔性细长结构是超短半径侧钻水平井的特有结构。考虑可控万向铰结构中的机构问题、结构不连续和开槽不完整结构的三体两层接触问题,将空间梁单元、万向铰单元、刚性梁单元和梁梁接触单元相结合,建立了管内可控万向铰接柔性结构双重接触非线性有限元模型及数值计算方法。与有解析解的算例进行比对,计算结果吻合较好。通过对超短半径水平井造斜钻进时的柔性钻具进行力学分析,得到了柔性钻具受力变形状态、载荷传递规律及其与井壁之间的接触力分布规律。