冷带轧机阀前液压管路的振动分析
发布时间：2022-07-13 12:07
钢铁作为我国最重要的支柱产业之一,在“中国制造2025”的制造强国战略中起着至关重要的作用。为了生产出质量好、强度高的钢材,世界各国都在对轧机进行研发和创新。轧机振动是轧机在生产过程中产生的异常振动现象,在振动时,轧辊、机架、管路等轧机部件都按相同的频率振颤,并造成很大的噪音污染,这种振动现象,严重影响了轧机的生产能力和钢材的生产质量。本课题针对某钢厂冷带轧机机组出现伺服阀阀前管路破裂这一现象进行管路振动研究。为解决此问题,以伺服阀和阀前管路为研究对象,进行流固耦合仿真,研究伺服阀阀口的参数与管路之间的关系,找出振动的原因,并给出减少振动的措施。首先,运用Solidworks软件建立伺服阀模型,详细分析其内部结构和工作原理。运用Fluent软件对伺服阀进行流场仿真分析,得出不同开口度下阀芯内部的压力场和速度场等分布情况。并在AMESim中搭建伺服阀模型,对其进行流量特性分析,并验证所建模型的正确性。其次,对轧机阀前直管路进行流固耦合仿真,研究直管内部流体在变截面处的液压冲击现象。通过压力云图反映管内压力波传播情况并得到压力波随时间变化的曲线。通过检测管壁位移、速度、加速度等物理参数,可...
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题来源
1.2 课题研究背景和意义
1.3 流固耦合分类
1.4 管路流固耦合分析国内外研究现状
1.4.1 国外研究现状
1.4.2 国内研究现状
1.5 主要研究内容
第2章 强力马达伺服阀内流道流动特性研究
2.1 强力马达阀结构特点及工作原理
2.2 伺服阀内流道流动特性数值模拟仿真步骤
2.2.1 建立伺服阀三维模型
2.2.2 伺服阀流道抽取及网格划分
2.2.3 Fluent求解参数设定及收敛特性分析
2.3 Fluent数值仿真结果分析
2.3.1 不同阀芯开口度下压力场仿真结果分析
2.3.2 阀芯在不同开口度下速度场仿真结果分析
2.4 FMV伺服阀流量特性验证
2.5 本章小结
第3章 轧机阀前直管路的流固耦合仿真研究
3.1 液压管路流固耦合14 方程模型
3.2 流固耦合分析仿真步骤
3.2.1 流固耦合分析流程
3.2.2 建立物理模型
3.2.3 网格划分参数设置
3.2.4 仿真参数设置
3.3 直管路仿真结果与分析
3.3.1 直管路流体仿真结果与分析
3.3.2 固体仿真结果与分析
3.4 不同开口度的直管路耦合分析
3.4.1 建立不同开口度管路模型
3.4.2 不同变截面管路内流体分析
3.4.3 不同开口度管壁加速度和位移振动分析
3.5 本章小结
第4章 轧机阀前管路的流固耦合仿真与结果分析
4.1 阀前管路流固耦合分析
4.1.1 建立阀前管路三维模型
4.1.2 设置阀前管路仿真参数
4.1.3 阀前管路内流道压力分析
4.1.4 阀前管路管壁仿真结果分析
4.2 阀前管路加管夹模型流固耦合分析
4.2.1 建立加管夹管路三维模型
4.2.2 加管夹模型管壁仿真结果分析
4.3 阀前管路加壁厚模型流固耦合分析
4.3.1 建立加壁厚管路三维模型
4.3.2 加壁厚管路管壁仿真结果分析
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]流体压力对液压管路流固耦合振动特性的影响研究[J]. 安晨亮,马金玉,王阔强. 机电工程. 2018(11)
[2]仿生液压管路双向流固耦合机理及脉动吸收研究[J]. 郭长虹,姚佳程,崔超,吴少东,权凌霄. 液压与气动. 2018(09)
[3]航空弯曲液压管路流固耦合振动频响分析[J]. 权凌霄,孙冰江,赵劲松,李东. 西北工业大学学报. 2018(03)
[4]基于Workbench的流固耦合作用下弯管的振动分析[J]. 赵宁. 辽宁化工. 2017(08)
[5]基于流固耦合的线性充液卡箍管路振动研究[J]. 孙欢. 舰船科学技术. 2016(21)
[6]基于CFD的液压锥阀开启过程流固耦合分析[J]. 何晓晖,栾健,王强. 液压与气动. 2015(09)
[7]简支梁输流管道流固耦合差分迭代算法研究与应用[J]. 侯祥林,王洁乐,孙红,王瑞堂. 沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2015(01)
[8]基于ANSYS Workbench的输流管路流固耦合振动分析[J]. 孙中成,张乐迪,张显余,马文浩. 机械研究与应用. 2014(04)
[9]日立FMV伺服阀特性与检测系统研究[J]. 陈先惠. 机床与液压. 2013(14)
[10]弯管转角对液压管道振动特性影响分析[J]. 付永领,荆慧强. 振动与冲击. 2013(13)
硕士论文
[1]航空发动机外部管路流固耦合振动仿真分析[D]. 钟永恒.南京航空航天大学 2018
[2]柱塞泵及管路流固耦合振动特性研究[D]. 刘洋.太原理工大学 2016
[3]轧机液压系统振动分析[D]. 严建.上海交通大学 2014
[4]双向流固耦合两种计算方法的比较[D]. 吴云峰.天津大学 2009
本文编号：3660015
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题来源
1.2 课题研究背景和意义
1.3 流固耦合分类
1.4 管路流固耦合分析国内外研究现状
1.4.1 国外研究现状
1.4.2 国内研究现状
1.5 主要研究内容
第2章 强力马达伺服阀内流道流动特性研究
2.1 强力马达阀结构特点及工作原理
2.2 伺服阀内流道流动特性数值模拟仿真步骤
2.2.1 建立伺服阀三维模型
2.2.2 伺服阀流道抽取及网格划分
2.2.3 Fluent求解参数设定及收敛特性分析
2.3 Fluent数值仿真结果分析
2.3.1 不同阀芯开口度下压力场仿真结果分析
2.3.2 阀芯在不同开口度下速度场仿真结果分析
2.4 FMV伺服阀流量特性验证
2.5 本章小结
第3章 轧机阀前直管路的流固耦合仿真研究
3.1 液压管路流固耦合14 方程模型
3.2 流固耦合分析仿真步骤
3.2.1 流固耦合分析流程
3.2.2 建立物理模型
3.2.3 网格划分参数设置
3.2.4 仿真参数设置
3.3 直管路仿真结果与分析
3.3.1 直管路流体仿真结果与分析
3.3.2 固体仿真结果与分析
3.4 不同开口度的直管路耦合分析
3.4.1 建立不同开口度管路模型
3.4.2 不同变截面管路内流体分析
3.4.3 不同开口度管壁加速度和位移振动分析
3.5 本章小结
第4章 轧机阀前管路的流固耦合仿真与结果分析
4.1 阀前管路流固耦合分析
4.1.1 建立阀前管路三维模型
4.1.2 设置阀前管路仿真参数
4.1.3 阀前管路内流道压力分析
4.1.4 阀前管路管壁仿真结果分析
4.2 阀前管路加管夹模型流固耦合分析
4.2.1 建立加管夹管路三维模型
4.2.2 加管夹模型管壁仿真结果分析
4.3 阀前管路加壁厚模型流固耦合分析
4.3.1 建立加壁厚管路三维模型
4.3.2 加壁厚管路管壁仿真结果分析
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]流体压力对液压管路流固耦合振动特性的影响研究[J]. 安晨亮,马金玉,王阔强. 机电工程. 2018(11)
[2]仿生液压管路双向流固耦合机理及脉动吸收研究[J]. 郭长虹,姚佳程,崔超,吴少东,权凌霄. 液压与气动. 2018(09)
[3]航空弯曲液压管路流固耦合振动频响分析[J]. 权凌霄,孙冰江,赵劲松,李东. 西北工业大学学报. 2018(03)
[4]基于Workbench的流固耦合作用下弯管的振动分析[J]. 赵宁. 辽宁化工. 2017(08)
[5]基于流固耦合的线性充液卡箍管路振动研究[J]. 孙欢. 舰船科学技术. 2016(21)
[6]基于CFD的液压锥阀开启过程流固耦合分析[J]. 何晓晖,栾健,王强. 液压与气动. 2015(09)
[7]简支梁输流管道流固耦合差分迭代算法研究与应用[J]. 侯祥林,王洁乐,孙红,王瑞堂. 沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2015(01)
[8]基于ANSYS Workbench的输流管路流固耦合振动分析[J]. 孙中成,张乐迪,张显余,马文浩. 机械研究与应用. 2014(04)
[9]日立FMV伺服阀特性与检测系统研究[J]. 陈先惠. 机床与液压. 2013(14)
[10]弯管转角对液压管道振动特性影响分析[J]. 付永领,荆慧强. 振动与冲击. 2013(13)
硕士论文
[1]航空发动机外部管路流固耦合振动仿真分析[D]. 钟永恒.南京航空航天大学 2018
[2]柱塞泵及管路流固耦合振动特性研究[D]. 刘洋.太原理工大学 2016
[3]轧机液压系统振动分析[D]. 严建.上海交通大学 2014
[4]双向流固耦合两种计算方法的比较[D]. 吴云峰.天津大学 2009
本文编号：3660015
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