轴向柱塞泵刚柔混合动力学仿真研究
本文关键词：轴向柱塞泵刚柔混合动力学仿真研究 出处：《华南理工大学》2011年硕士论文 论文类型：学位论文
【摘要】：随着现代工业的高速发展,对作为液压系统动力源的轴向柱塞泵性能指标的要求也日益提高。仅仅运用传统的物理实验法来设计和研发高性能的柱塞泵,费工费时且变更参数困难;而采用通常的理论分析方法,由于柱塞泵里面某些构件存在弹性变形,是一个刚柔混合系统,分析过程繁琐复杂,结果也不够乐观。虚拟样机技术的出现则为精确的仿真研究这类非线性的复杂系统提供了新的手段。 本课题以CY-1B型轴向柱塞泵为研究对象,考虑柱塞泵关键部件的弹性变形,结合UG、ANSYS,以ADAMS为平台,利用虚拟样机技术建立泵的刚柔混合模型,对轴向柱塞泵的运动学及动力学特性进行探讨分析。 首先通过分析在不影响柱塞泵的动力学特性情况下对泵进行合理的简化,应用三维造型软件UG建立轴向柱塞泵的几何模型,导入到ADAMS中,通过对几何模型施加约束、载荷、驱动等物理要素,形成能够表达动力学特性的轴向柱塞泵物理模型。之后对柱塞泵样机进行运动学分析,仿真得到柱塞在不同倾角,不同转速下的运动规律,将仿真值与理论值对比,验证了虚拟样机的可行性。 在此基础上,利用有限元软件ANSYS对轴向柱塞泵中的柱塞和传动轴进行柔性化处理,通过ADAMS与ANSYS的双向接口,用柔性化的柱塞和轴代替原来的刚性元件,创建轴向柱塞泵的刚柔混合动力学模型。然后调用ADAMS/Durability模块或是输出LOD载荷文件到ANSYS中对柱塞和传动轴进行动力学仿真分析,得到柱塞和传动轴在不同工况时的应力应变云图,对柔性体的强度、可靠性作整体评估。
[Abstract]:With the rapid development of modern industry, the requirement of performance index of axial piston pump, which is the power source of hydraulic system, is increasing. Only traditional physical experiment method is used to design and develop high performance piston pump. Time-consuming and difficult to change parameters; Because of elastic deformation of some components in the piston pump, it is a rigid and flexible hybrid system, and the analysis process is complicated and complicated. The results are not optimistic, and the appearance of virtual prototyping technology provides a new method for accurate simulation and research of such nonlinear complex systems. This topic takes CY-1B axial piston pump as the research object, considering the elastic deformation of the key parts of the piston pump, combining with the CY-1B ANSYS, taking ADAMS as the platform. The rigid-flexible mixing model of the pump is established by using virtual prototyping technology, and the kinematics and dynamic characteristics of axial piston pump are discussed and analyzed. Firstly, by analyzing the reasonable simplification of the pump without affecting the dynamic characteristics of the piston pump, the geometric model of the axial piston pump is established by using the three-dimensional modeling software UG and imported into the ADAMS. The physical model of axial piston pump can be formed by imposing constraints, loads and driving elements on the geometric model, and then the kinematics analysis of the piston pump prototype is carried out. The simulation results show that the plunger moves at different inclination angles and rotational speeds. The feasibility of the virtual prototype is verified by comparing the simulation values with the theoretical values. On this basis, the flexible treatment of plunger and drive shaft in axial piston pump is carried out by using finite element software ANSYS, and the two-way interface between ADAMS and ANSYS is adopted. Replace the original rigid element with flexible plunger and shaft. Create a rigid-flexible hybrid dynamic model for axial piston pumps. Then call the ADAMS/Durability module or output the LOD load file to the ANSYS for the dynamics of the plunger and the drive shaft. Simulation analysis. The stress-strain cloud diagram of plunger and transmission shaft under different working conditions is obtained, and the strength and reliability of flexible body are evaluated as a whole.
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TH322
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