本文關(guān)鍵詞：基于氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)多級伸縮桿系統(tǒng)設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目前,伸縮機(jī)構(gòu)被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)與國防兵器等行業(yè)中。但由于大型氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)自身的局限性,不具備廣泛應(yīng)用的條件。在伸縮機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)技術(shù)中,由于氣動(dòng)技術(shù)具有節(jié)能、無污染、高效、可靠等一系列的優(yōu)點(diǎn),得到了快速的發(fā)展。所以,在追求人和自然和諧發(fā)展的今天,對氣動(dòng)技術(shù)進(jìn)行研究,并且大力發(fā)展與推廣,無疑具有非常重要的工程意義與現(xiàn)實(shí)意義。本文基于氣動(dòng)技術(shù)研制了伸縮桿系統(tǒng),該系統(tǒng)具有高效、清潔、無污染等一系列特點(diǎn),符合我國可持續(xù)發(fā)展的基本國策。本文主要工作包括以下幾個(gè)部分:1.伸縮桿系統(tǒng)設(shè)計(jì)。本文詳細(xì)介紹了伸縮筒、回收系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、氣缸及氣泵等部件結(jié)構(gòu)、工作原理與功能。2.伸縮桿驅(qū)動(dòng)原理研究和伸展過程的數(shù)值模擬。首先,本文詳細(xì)闡述了氣容放氣過程基本特性:氣體流動(dòng)特性、參考狀態(tài)參數(shù)、氣體通過噴嘴的流動(dòng)特性等,并且基于能量方程,建立了氣體質(zhì)量流量特性方程,同時(shí)建立了伸縮桿系統(tǒng)模型,推導(dǎo)出氣缸的放氣方程與伸縮桿的充氣方程,運(yùn)用MATLAB軟件進(jìn)行仿真計(jì)算;其次,利用Fluent軟件建立了一個(gè)伸縮桿系統(tǒng)等效模型,對伸縮桿伸展過程進(jìn)行計(jì)算流體力學(xué)數(shù)值模擬,得到氣缸放氣過程中氣缸內(nèi)與伸縮桿內(nèi)的壓力場變化情況,并且將仿真結(jié)果與MATLAB計(jì)算結(jié)果、實(shí)際時(shí)間三者進(jìn)行對比。結(jié)果表明,實(shí)際時(shí)間介于MATLAB計(jì)算結(jié)果與仿真結(jié)果之間,且三者的差距很小。3.基于路面不平度隨機(jī)激勵(lì)的伸縮桿系統(tǒng)數(shù)值模擬與結(jié)構(gòu)優(yōu)化。這個(gè)部分包括:1)伸縮桿系統(tǒng)的隨機(jī)振動(dòng)分析。利用ANSYS Workbench軟件建立了伸縮桿結(jié)構(gòu)模型,通過對其進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)分析,來研究不同工況對伸縮桿性能的影響;2)伸縮桿結(jié)構(gòu)優(yōu)化后數(shù)值模擬和對比。伸縮桿結(jié)構(gòu)優(yōu)化的目標(biāo)是減少伸縮桿的質(zhì)量,故以第一節(jié)伸縮筒的后限位套長度作為設(shè)計(jì)變量,將第二節(jié)至第十三節(jié)伸縮筒的前止環(huán)2和后限位套的尺寸與第一節(jié)伸縮筒的后限位套尺寸建立一定的數(shù)量關(guān)系,利用ANSYS Workbench軟件來進(jìn)行優(yōu)化仿真,并且將優(yōu)化前后所得到的隨機(jī)振動(dòng)分析結(jié)果進(jìn)行比較。
【關(guān)鍵詞】：伸縮桿系統(tǒng) 氣動(dòng)技術(shù) Fluent軟件 隨機(jī)振動(dòng) 結(jié)構(gòu)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH138
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符號對照表11-12
• 縮略語對照表12-16
• 第一章 緒論16-22
• 1.1 研究背景16
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-19
• 1.2.1 容器充放氣以及氣體流量特性的研究現(xiàn)狀16-18
• 1.2.2 伸縮結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀18-19
• 1.3 研究意義19
• 1.4 研究內(nèi)容19-22
• 第二章 伸縮桿系統(tǒng)設(shè)計(jì)22-28
• 2.1 伸縮桿系統(tǒng)工作原理與構(gòu)成22-23
• 2.2 各個(gè)部分具體組成及工作原理23-26
• 2.2.1 壓縮空氣源組成及工作原理23
• 2.2.2 伸縮桿組成與工作原理23-25
• 2.2.3 回收機(jī)構(gòu)組成與工作原理25-26
• 2.3 本章小結(jié)26-28
• 第三章 伸縮桿驅(qū)動(dòng)原理研究28-38
• 3.1 氣體的流動(dòng)特性28-30
• 3.1.1 一元（維）流動(dòng)、二元（維）流動(dòng)與三元（維）流動(dòng)28-29
• 3.1.2 定常流動(dòng)與非定常流動(dòng)29
• 3.1.3 可壓縮流動(dòng)與不可壓縮流動(dòng)29-30
• 3.2 參考狀態(tài)參數(shù)30
• 3.3 氣體通過噴嘴的流動(dòng)30-33
• 3.4 伸縮桿系統(tǒng)模型的建立與計(jì)算33-37
• 3.5 本章小結(jié)37-38
• 第四章 伸縮桿伸展過程數(shù)值模擬38-46
• 4.1 CFD軟件簡介38-39
• 4.2 數(shù)值模擬的參數(shù)設(shè)置39-42
• 4.2.1 氣缸放氣過程模型的基本假設(shè)39
• 4.2.2 幾何模型的建立及網(wǎng)格劃分39-40
• 4.2.3 模型參數(shù)及邊界條件設(shè)置40-42
• 4.3 仿真結(jié)果與分析42-45
• 4.3.1 質(zhì)量流量曲線42
• 4.3.2 放氣過程中壓力場變化42-45
• 4.4 本章小結(jié)45-46
• 第五章 基于隨機(jī)激勵(lì)的伸縮桿數(shù)值模擬46-64
• 5.1 路面不平度隨機(jī)激勵(lì)的生成46-50
• 5.1.1 隨機(jī)不平度的功率譜函數(shù)46-48
• 5.1.2 車輛在不同路面激勵(lì)下的振動(dòng)模型48-49
• 5.1.3 車輛的振動(dòng)譜49-50
• 5.2 伸縮桿模型建立50-53
• 5.2.1 伸縮桿模型簡化50
• 5.2.2 伸縮桿結(jié)構(gòu)數(shù)學(xué)模型的建立50-53
• 5.3 伸縮桿靜力仿真與分析53-54
• 5.4 伸縮桿動(dòng)力學(xué)仿真與分析54-62
• 5.4.1 模態(tài)分析結(jié)果54-56
• 5.4.2 隨機(jī)振動(dòng)分析結(jié)果56-62
• 5.5 本章小結(jié)62-64
• 第六章 伸縮桿結(jié)構(gòu)優(yōu)化后數(shù)值模擬和對比64-74
• 6.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)概述64-65
• 6.1.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)概述64
• 6.1.2 ANSYS Workbench結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析簡介64-65
• 6.2 伸縮桿優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)65-69
• 6.2.1 伸縮桿結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)定義65-67
• 6.2.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果67-69
• 6.3 優(yōu)化后的數(shù)值模擬69-72
• 6.3.1 靜力分析69
• 6.3.2 模態(tài)分析69-70
• 6.3.3 隨機(jī)振動(dòng)分析70-72
• 6.4 本章小結(jié)72-74
• 第七章 總結(jié)與展望74-76
• 7.1 總結(jié)74-75
• 7.2 展望75-76
• 參考文獻(xiàn)76-80
• 致謝80-82
• 作者簡介82-83

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李小寧;氣動(dòng)技術(shù)發(fā)展的趨勢[J];機(jī)械制造與自動(dòng)化;2003年02期

  本文關(guān)鍵詞：基于氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)多級伸縮桿系統(tǒng)設(shè)計(jì)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：391908