【摘要】：“高速高壓”是液壓傳動系統(tǒng)主要發(fā)展趨勢之一,高速高壓在提升液壓系統(tǒng)功重比的同時,也會導(dǎo)致液壓系統(tǒng)振動更為復(fù)雜。特殊工況下的管路諧振失穩(wěn)會引發(fā)嚴(yán)重事故、高頻振動引發(fā)的噪聲污染嚴(yán)重影響工作人員身心健康。軸向柱塞泵是液壓系統(tǒng)的重要元件,其工作產(chǎn)生的流量脈動和機(jī)械振動大部分通過液壓管路向系統(tǒng)中傳遞,因此,吸收泵口流量脈動進(jìn)而抑制振動,近年來成為液壓管路振動控制研究的重要方向之一。本文借鑒“獵豹心臟左心室出口血管能耐受高壓高頻血液脈動”的生物學(xué)機(jī)理,創(chuàng)成一種具有三層結(jié)構(gòu)的仿生式液壓管路,為液壓泵口管路振動控制提供了一個創(chuàng)新思路,具體研究內(nèi)容如下(1)設(shè)計仿生式液壓管路結(jié)構(gòu),考慮硅膠材料非線性特性的影響,將傳統(tǒng)液壓管路流固耦合動力學(xué)模型14-方程與硅膠材料本構(gòu)模型相結(jié)合,建立一段注滿液壓油的仿生式液壓管路流固耦合動力學(xué)模型。(2)采用Laplace頻域變換將上述仿生式液壓管路流固耦合動力學(xué)模型變換為頻域模型,得到頻域傳遞矩陣,結(jié)合硅膠材料、流固耦合等非線性邊界條件,采用MATLAB軟件編程對傳遞矩陣進(jìn)行求解,得到該仿生式液壓管路的頻域解析解。為驗證求解結(jié)果,試制一段仿生式液壓管路試驗件,進(jìn)行錘擊試驗?zāi)B(tài)分析,得出其頻域響應(yīng)曲線,與MATLAB求解結(jié)果對比,以驗證上述動力學(xué)模型及求解方法的正確性和精確度。(3)采用ANSYS Workbench軟件對仿生式液壓管路進(jìn)行雙向流固耦合仿真分析,分別研究仿生式液壓管路在不同管路長度、硅膠層厚度以及油液壓力條件下,對油液流量脈動及管路振動的吸收效果,并與普通不銹鋼管路作對比分析。(4)試制不同長度及硅膠層厚度的仿生式液壓管路試驗件,開展了仿生式液壓管路脈動吸收效果研究,通過檢測仿生式液壓管路進(jìn)出口壓力脈動及管路外壁振動信號,分析仿生式液壓管路對泵口流量脈動及管路振動的吸收效果,并將其與普通不銹鋼液壓管路進(jìn)行對比。
【圖文】：

來源于國家青年基金項目：“仿生式液壓管路結(jié)構(gòu)順應(yīng)性”（編號：51505410）；國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃（9動力控制與作動系統(tǒng)新體系基礎(chǔ)研究”中課題五：復(fù)雜流溯源與控制（課題編號：2014CB046405）和國家自然科管系的半主動振動控制研究”（編號：51375423）。壓”是未來液壓傳動系統(tǒng)的主要發(fā)展趨勢之一[1]。尤其在率液壓工程機(jī)械[3]、大型寬體客機(jī)[4]等高端裝備的液壓控顯。以國外大型寬體客機(jī)為例，其液壓系統(tǒng)普遍沿著 21 制的發(fā)展路線推進(jìn)，35 MPa 體制液壓系統(tǒng)及轉(zhuǎn)速大于 42客 A380、波音 B787 等先進(jìn)機(jī)型上得到應(yīng)用。2014 年 9士會同中國液氣密協(xié)會組織召開“‘工業(yè)強(qiáng)基戰(zhàn)略研究’”，指出“發(fā)展高壓及大功率液壓元件以及配套密封、材

帶來交變載荷和高頻沖擊，導(dǎo)致液壓系統(tǒng)作為液壓系統(tǒng)的重要元件，軸向柱塞流量脈動及機(jī)械振動，嚴(yán)重影響管路系統(tǒng)的復(fù)雜性及其與管路之間的復(fù)雜耦合作用從源頭上控制管路振動，能夠取得更為直抑制振動，成為液壓管路振動控制研究的1.1.2 課題研究目的和意義軸向柱塞泵出口流量脈動吸收的研究器、高頻開關(guān)閥、管路消振器是液壓管路所示，這些裝置和振動控制思想結(jié)合為軸但這些裝置具有體形大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本除裝置展開了深入的研究。因此，設(shè)計一得很有必要。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TH137

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2671053