压电驱动精密流量阀结构设计

发布时间：2017-04-25 00:00

  本文关键词：压电驱动精密流量阀结构设计，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在国内外流量阀结构设计及结构优化的研究中,大多围绕着气蚀与气蚀磨损、拉丝侵蚀和冲蚀、泄露与效率这三个问题在进行,大多的学者把新型结构的设计和新型材料的应用作为解决问题的重要方法。压电陶瓷材料与金属橡胶材料的出现,以及这两种材料在诸多方面的应用尝试,为液压阀的结构设计及制造带来新的方法,也为液压阀的结构优化方案提出了新的方向。本文主要通过ANSYS有限元技术和数值模拟方法来探讨对液压流量阀的结构设计方法。首先,在对液压阀的研究现状,面临的主要问题及发展前景充分认识后,依据工作原理和实际工作要求,应用ANSYS有限元静动态特性分析得到阀芯放大机构静压云图和变形云图,确定改进设计方向;有限元模态和谐响应分析为后期的结构设计提供了可靠的理论支持;其次,在阀芯运动机构设计过程中试验性地运用APDL语言建立放大机构参数化模型,通过参数化设计方法快速便捷地完成了阀芯放大机构的结构设计;最后,通过数值模拟方法,分析了液压阀结构对阀内流体流动的影响,依据气蚀发生原理和液压原理,通过多次流场仿真试验确定了阀内流道的最终设计过程。
【关键词】：数值模拟 金属橡胶 参数化 有限元模态分析 谐响应分析
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH137.52
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第1章 绪论7-20
• 1.1 课题研究的背景与意义7-8
• 1.1.1 课题研究的背景7-8
• 1.1.2 课题研究的意义8
• 1.2 压电材料的国内外研究现状及应用8-12
• 1.2.1 压电材料的国内外研究现状8-9
• 1.2.2 压电材料中的压电驱动控制阀中的应用9-12
• 1.3 控制阀结构改进设计方法国内外发展现状12-16
• 1.3.1 控制阀结构改进设计理论与实验方法发展现状12-13
• 1.3.2 数值模拟方法在阀结构改进中应用现状13-16
• 1.4 数值模拟方法及实现16-18
• 1.4.1 数值模拟方法介绍16-17
• 1.4.2 数值模拟的实现17-18
• 1.5 本课题的主要研究内容18-20
• 第2章 阀芯运动机构建模及静动态特性分析20-30
• 2.1 压电陶瓷驱动流量阀的工作原理20-21
• 2.2 阀芯运动环节控制理论模型的建立21-23
• 2.3 阀芯运动环节的有限元分析23-29
• 2.3.1 阀芯运动环节的有限元静力学分析23-25
• 2.3.2 阀芯运动环节有限元动力学分析25-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第3章 阀芯运动机构的参数优化30-48
• 3.1 单轴柔性铰链理论建模及特性分析30-34
• 3.1.1 单轴柔性铰链的理论建模30-32
• 3.1.2 单轴柔性铰链理论特性分析32-34
• 3.2 柔性铰链放大机构有限元特性分析34-37
• 3.2.1 柔性铰链放大机构位移输出特性分析34-36
• 3.2.2 放大机构横梁刚度计算36-37
• 3.3 柔性铰链的结构参数优化37-44
• 3.3.1 柔性铰链放大机构的参数化设计过程37-38
• 3.3.2 柔性铰链机构优化变量的确定38-40
• 3.3.3 参数优化分析程序开发40-44
• 3.4 柔性铰链的参数优化及阀芯运动机构静动态特性分析44-47
• 3.4.1 柔性铰链放大机构的参数优化及结果分析44-46
• 3.3.2 阀芯运动机构的静动态特性分析46-47
• 3.5 本章小结47-48
• 第4章 压电阀流场仿真及结构设计48-62
• 4.1 气蚀的产生及危害48-49
• 4.2 初始流场仿真与结果分析49-53
• 4.2.1 初始流场模型建立及前处理49-51
• 4.2.2 初始流场仿真结果分析51-53
• 4.3 压电阀的结构改进53-59
• 4.4 压电阀结构改进前后结果分析59-61
• 4.5 本章小结61-62
• 第5章 总结和展望62-64
• 5.1 总结62-63
• 5.2 展望63-64
• 致谢64-65
• 参考文献65-67

【参考文献】

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1 高红,傅新,杨华勇,{傻豞购

本文编号：325188