本文關(guān)鍵詞：鑄造缺陷對(duì)液壓閥體強(qiáng)度影響的研究

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【摘要】：液壓元件作為高負(fù)荷的精密機(jī)械,不僅要實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的液壓傳動(dòng)和控制,而且要承受多變的高壓負(fù)載,這對(duì)液壓元件的質(zhì)量要求非常高。液壓鑄件是高端液壓元件的基礎(chǔ),是制約我國(guó)液壓基礎(chǔ)件發(fā)展的一大瓶頸,鑄件質(zhì)量的優(yōu)劣決定了整個(gè)液壓元件的性能,開(kāi)展鑄造缺陷對(duì)液壓閥體強(qiáng)度影響的研究具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本文采用理論分析和數(shù)值計(jì)算相結(jié)合的研究方法,針對(duì)一聯(lián)液壓閥體和兩聯(lián)多路閥的鑄造缺陷形成過(guò)程及其對(duì)鑄件強(qiáng)度的影響進(jìn)行了深入研究。第一章,闡述了鑄造缺陷對(duì)閥體強(qiáng)度影響的背景和意義;敘述了液壓閥體常見(jiàn)的鑄造缺陷、閥體承受的載荷以及閥體失效的原因;概述了國(guó)內(nèi)外關(guān)于閥體鑄造缺陷和閥體強(qiáng)度方面的研究現(xiàn)狀和存在問(wèn)題。第二章,概述了澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法;介紹了鑄造過(guò)程的模擬環(huán)境;采用PROCAST軟件針對(duì)一聯(lián)液壓閥體的鑄造充型和凝固過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬,分析了不同澆注溫度、不同鑄件材料對(duì)鑄造缺陷的影響,并改進(jìn)了閥體結(jié)構(gòu),對(duì)比分析了改進(jìn)前后閥體鑄造缺陷的不同,從鑄造缺陷不同的角度尋求閥體最優(yōu)結(jié)構(gòu)以及合適的澆注溫度和鑄件材料;運(yùn)用一聯(lián)液壓閥體所確定的合適的材料和澆注溫度對(duì)兩聯(lián)的多路閥閥體鑄造充型和凝固過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬,預(yù)測(cè)鑄造缺陷產(chǎn)生的位置。第三章,采用PROCAST后處理軟件量取鑄造缺陷的大小,利用三維建模軟件將鑄造缺陷人工建立在液壓閥體中,針對(duì)一聯(lián)液壓閥體,利用Workbench軟件計(jì)算理想閥體和帶有縮孔的閥體在不同壓力下的強(qiáng)度,分析鑄造缺陷對(duì)閥體強(qiáng)度的影響規(guī)律,對(duì)深入認(rèn)識(shí)閥體強(qiáng)度和液壓閥可靠性設(shè)計(jì)與研發(fā)具有重要的指導(dǎo)意義。第四章,介紹了裝載機(jī)用多路閥的工作原理;分析了多路閥在不同工況時(shí)的流場(chǎng)分布,并將計(jì)算結(jié)果導(dǎo)入Workbench中采用流固耦合的方法對(duì)不同工況下的多路閥閥體強(qiáng)度進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,對(duì)比分析了理想閥體和帶有鑄造縮孔的閥體應(yīng)力值,捕獲了閥體結(jié)構(gòu)比較薄弱的位置,并揭示了鑄造缺陷對(duì)閥體強(qiáng)度的削弱規(guī)律。最后,對(duì)本論文主要的研究工作和成果進(jìn)行了總結(jié),對(duì)本研究中仍需要不斷完善和進(jìn)一步研究的內(nèi)容做了展望。
【關(guān)鍵詞】：液壓閥 鑄造缺陷 孔隙率 流固耦合 閥體強(qiáng)度
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TH137.51;TG24
【目錄】：

• 摘要7-8
• ABSTRACT8-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 課題研究的背景和意義10-14
• 1.1.1 液壓閥體鑄件概述10-11
• 1.1.2 液壓閥體常見(jiàn)鑄造缺陷11-12
• 1.1.3 液壓閥體承受的載荷12
• 1.1.4 液壓閥體失效分析12-14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外關(guān)于液壓閥體鑄造及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的研究現(xiàn)狀14-17
• 1.2.1 關(guān)于液壓閥體鑄造的研究現(xiàn)狀分析14-15
• 1.2.2 關(guān)于液壓閥體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的研究現(xiàn)狀分析15-17
• 1.3 論文主要內(nèi)容17-19
• 第2章 液壓閥體鑄造過(guò)程的數(shù)值模擬19-35
• 2.1 液壓閥體幾何模型及澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)19-23
• 2.1.1 液壓閥體幾何模型19-20
• 2.1.2 澆注系統(tǒng)概述20
• 2.1.3 液壓閥體澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)20-23
• 2.2 鑄造過(guò)程模擬軟件及數(shù)學(xué)模型23-24
• 2.2.1 鑄造模擬軟件ProCAST簡(jiǎn)介23
• 2.2.2 鑄造過(guò)程數(shù)學(xué)模型23-24
• 2.3 一聯(lián)液壓閥體鑄造過(guò)程的數(shù)值模擬24-31
• 2.3.1 閥體鑄造缺陷形成的數(shù)值模擬25-28
• 2.3.2 澆注溫度對(duì)鑄造缺陷的影響28-29
• 2.3.3 材料對(duì)鑄造缺陷的影響29-30
• 2.3.4 閥體結(jié)構(gòu)改進(jìn)30
• 2.3.5 改進(jìn)后閥體鑄造缺陷形成的數(shù)值模擬30-31
• 2.4 兩聯(lián)液壓閥體鑄造過(guò)程的數(shù)值模擬31-34
• 2.4.1 兩聯(lián)液壓閥體鑄造系統(tǒng)模型31
• 2.4.2 網(wǎng)格劃分和計(jì)算條件31-32
• 2.4.3 結(jié)果分析32-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 第3章 基于鑄造缺陷的液壓閥體強(qiáng)度計(jì)算35-42
• 3.1 改進(jìn)前液壓閥體強(qiáng)度計(jì)算與分析35-38
• 3.1.1 改進(jìn)前理想液壓閥體強(qiáng)度計(jì)算與分析35-36
• 3.1.2 改進(jìn)前含有縮孔的液壓閥體強(qiáng)度計(jì)算與分析36-38
• 3.2 改進(jìn)后液壓閥體強(qiáng)度計(jì)算與分析38-40
• 3.2.1 改進(jìn)后理想液壓閥體強(qiáng)度計(jì)算與分析38-39
• 3.2.2 改進(jìn)后含有縮孔的液壓閥體強(qiáng)度計(jì)算與分析39-40
• 3.3 本章小結(jié)40-42
• 第4章 基于單向流固耦合的多路閥閥體強(qiáng)度分析42-57
• 4.1 流固耦合基礎(chǔ)42-43
• 4.2 多路閥工作原理43-44
• 4.3 鏟斗上轉(zhuǎn)工況44-52
• 4.3.1 理想多路閥的流場(chǎng)仿真分析44-47
• 4.3.2 理想多路閥閥體的單向流固耦合計(jì)算47-50
• 4.3.3 含有縮孔的多路閥流場(chǎng)仿真分析50-52
• 4.3.4 含有縮孔多路閥閥體的單向流固耦合計(jì)算52
• 4.4 動(dòng)臂提升工況52-55
• 4.4.1 理想多路閥的流場(chǎng)仿真分析52-54
• 4.4.2 理想多路閥閥體的單向流固耦合計(jì)算54-55
• 4.4.3 帶有縮孔的多路閥閥體單向流固耦合計(jì)算55
• 4.5 本章小結(jié)55-57
• 總結(jié)與展望57-59
• 1 總結(jié)57-58
• 2 展望58-59
• 參考文獻(xiàn)59-64
• 致謝64-65
• 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表及錄用學(xué)術(shù)論文65-66
• 附錄B 專(zhuān)利申請(qǐng)情況66-67
• 附錄C 科研項(xiàng)目與實(shí)踐67

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：822632