本文關(guān)鍵詞：錐閥軸向振動(dòng)的仿真與實(shí)驗(yàn)研究

  更多相關(guān)文章： 錐閥振動(dòng) 振動(dòng)抑制 管道效應(yīng) 局部穩(wěn)定性 全局穩(wěn)定性 混沌

【摘要】：錐閥由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、密封性好、響應(yīng)快、過流能力強(qiáng)、抗污染能力強(qiáng),在液壓系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。而錐閥在使用過程中產(chǎn)生的振動(dòng)、噪聲與空化,限制其應(yīng)用場(chǎng)合。近年來,液壓技術(shù)朝著高速、高壓、大功率方向發(fā)展,伴隨著能源危機(jī)的日益迫近,錐閥在這些方面的優(yōu)勢(shì)獲得了重新認(rèn)識(shí),同時(shí)錐閥的振動(dòng)、噪聲與空化問題日益凸顯,得到了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的更多關(guān)注。 目前的研究未能全面考量管道效應(yīng)在錐閥振動(dòng)過程中的作用,本文在考慮管道傳輸效應(yīng)的基礎(chǔ)上,研究錐閥軸向振動(dòng)問題,提出抑制錐閥振動(dòng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化方法,并對(duì)錐閥振動(dòng)混沌現(xiàn)象進(jìn)行初步研究。 論文主要內(nèi)容如下： 第一章介紹了課題的研究背景及意義,綜述了錐閥振動(dòng)問題的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,提出了本課題的具體研究?jī)?nèi)容,概述了本課題的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及測(cè)試對(duì)象。 第二章確立了錐閥自激振動(dòng)的物理模型,并對(duì)其進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,包括管道效應(yīng)、容腔效應(yīng)、液動(dòng)力等,得到系統(tǒng)控制方程,為后續(xù)的研究工作打下基礎(chǔ)。第三章利用系統(tǒng)控制方程線性化的方法研究錐閥振動(dòng)的局部穩(wěn)定性。在把強(qiáng)非線性的管道模型進(jìn)行合理簡(jiǎn)化的基礎(chǔ)上,針對(duì)流量入口管道和壓力入口管道分別進(jìn)行討論。利用勞斯判據(jù)得到錐閥穩(wěn)定域圖,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。研究了錐閥系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)錐閥穩(wěn)定性的影響,提出能夠增強(qiáng)錐閥穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化方法,包括減小閥內(nèi)阻尼孔徑、增大閥芯運(yùn)動(dòng)阻尼、減小閥腔容積、增大閥后腔容積和縮短管道長(zhǎng)度。其中,減小閥內(nèi)阻尼孔徑是一種有效抑制錐閥振動(dòng)的設(shè)計(jì)方法。 第四章根據(jù)系統(tǒng)控制方程,設(shè)計(jì)Matlab/Simulink仿真平臺(tái)模型錐閥振動(dòng),利用有限差分法求解管道效應(yīng)空間域上的積分。模擬閥內(nèi)阻尼孔徑大小對(duì)錐閥穩(wěn)定性的影響,并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),完成實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。針對(duì)錐閥振動(dòng)模擬中出現(xiàn)的混沌現(xiàn)象,進(jìn)行定性和定量分析。包括通過波形圖、相平面軌跡圖和分岔圖進(jìn)行定性研究,得到隨著管道入口壓力增大,錐閥自激振動(dòng)到混沌的發(fā)展過程；通過Wolf法計(jì)算最大李雅普諾夫指數(shù)進(jìn)行定量研究。 第五章,對(duì)課題進(jìn)行總結(jié),展望了后續(xù)的研究工作。
【關(guān)鍵詞】：錐閥振動(dòng) 振動(dòng)抑制 管道效應(yīng) 局部穩(wěn)定性 全局穩(wěn)定性 混沌
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH137.5
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-7
• Abstract7-9
• 目錄9-11
• 第一章 緒論11-23
• 1.1 課題研究背景及意義11-12
• 1.2 錐闊振動(dòng)的國(guó)內(nèi)外研究概況12-19
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀15-19
• 1.2.3 小結(jié)19
• 1.3 課題研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)19-20
• 1.4 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及測(cè)試對(duì)象20-23
• 1.4.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)簡(jiǎn)介20
• 1.4.2 測(cè)試對(duì)象20-23
• 第二章 數(shù)學(xué)建模23-33
• 2.1 錐閥振動(dòng)物理模型23-24
• 2.2 錐閥系統(tǒng)控制方程24-31
• 2.2.1 管道效應(yīng)24-27
• 2.2.2 錐閥閥口流量27-28
• 2.2.3 閥內(nèi)阻尼孔流量28
• 2.2.4 閥腔容腔效應(yīng)28-29
• 2.2.5 彈簧腔容腔效應(yīng)29
• 2.2.6 液動(dòng)力29-30
• 2.2.7 閥芯運(yùn)動(dòng)方程30-31
• 2.3 本章小結(jié)31-33
• 第三章 局部穩(wěn)定性33-55
• 3.1 相關(guān)理論33-37
• 3.1.1 系統(tǒng)穩(wěn)定性的基本概念33-34
• 3.1.2 系統(tǒng)穩(wěn)定的條件34-36
• 3.1.3 代數(shù)穩(wěn)定判據(jù)——?jiǎng)谒古袚?jù)36-37
• 3.2 控制方程線性化37-42
• 3.2.1 管道模型線性化37-40
• 3.3.2 其他部分模型線性化40-42
• 3.3 錐閥穩(wěn)定性判據(jù)42-45
• 3.3.1 流量入口錐閥穩(wěn)定性判據(jù)42-43
• 3.3.2 壓力入口錐閥穩(wěn)定性判據(jù)43-45
• 3.4 局部穩(wěn)定性分析45-47
• 3.4.1 系統(tǒng)穩(wěn)定域與不穩(wěn)定域45-46
• 3.4.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證46-47
• 3.5 主要結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)錐閥穩(wěn)定性的影響47-54
• 3.5.1 對(duì)流量入口錐閥穩(wěn)定性的影響48-51
• 3.5.2 對(duì)壓力入口錐閥穩(wěn)定性的影響51-54
• 3.6 本章小結(jié)54-55
• 第四章 全局穩(wěn)定性55-77
• 4.1 Simulink仿真平臺(tái)實(shí)現(xiàn)55-63
• 4.1.1 Matlab/Simulink仿真方法簡(jiǎn)介55-56
• 4.1.2 管道效應(yīng)Simulink建模56-60
• 4.1.3 碰撞Simulink模型實(shí)現(xiàn)60-61
• 4.1.4 系統(tǒng)仿真平臺(tái)實(shí)現(xiàn)61-63
• 4.2 振動(dòng)模擬及抑制63-67
• 4.2.1 錐閥振動(dòng)模擬63-64
• 4.2.2 錐閥振動(dòng)抑制64-66
• 4.2.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證66-67
• 4.3 錐閥振動(dòng)的混沌特性67-76
• 4.3.1 李雅普諾夫指數(shù)簡(jiǎn)介67-69
• 4.3.2 自激振動(dòng)到混沌的發(fā)展過程69-74
• 4.3.3 李雅普諾夫指數(shù)的計(jì)算74-76
• 4.4 本章小結(jié)76-77
• 第五章 總結(jié)與展望77-79
• 5.1 課題研究總結(jié)77
• 5.2 課題研究展望77-79
• 參考文獻(xiàn)79-83

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 章一明;;錐閥的動(dòng)態(tài)方程及穩(wěn)定性分析[J];華東冶金學(xué)院學(xué)報(bào);1987年03期

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3 曹秉剛;郭卯應(yīng);中野和夫;史維祥;;錐閥流場(chǎng)的邊界元法解析[J];機(jī)床與液壓;1991年02期

4 湯志勇;范鴻滏;曹秉剛;史維祥;;關(guān)于錐閥動(dòng)態(tài)液動(dòng)力的探討[J];機(jī)床與液壓;1993年01期

5 高殿榮,王益群;液壓錐閥流場(chǎng)的有限元法解析[J];機(jī)床與液壓;2000年02期

6 高殿榮,王益群,申功p，

本文編號(hào)：677386