液压锥阀流场的数值预报及结构优化

发布时间：2021-01-05 06:34

　　本文在查阅了大量国内外有关计算流体力学流场数值计算、计算机软件等资料的基础上针对现有液压阀存在的能量损失大、能量利用率低、噪声大、寿命短等问题。应用有限元方法对液压锥阀流场进行数值预报，分析其能量损失，噪声和流场结构的关系，并在此基础上对流道结构进行优化设计。为设计高效率、低能耗的液压锥阀奠定基础，具有重要的理论和实践意义。 本文首先以流体力学基本公式和有限元方法出发，推导适合液压锥阀的流道的数学模型，并对其用有限元方法离散。采用Visual Basic 6.0高级编程语言实现了整个有限元过程的微机化，包括有限元的前处理、后处理，界面友好，大大缩短了计算时间，并提高了计算精度。 论文不仅对液压锥阀的流道内速度进行计算，也计算各点的压力值，并绘制了流场的速度矢量图和部分节点的速度和压力随时间变化的曲线。基本实现了流场的可视化。 在数值预报的基础上本文针对影响液压锥阀的性能的各方向因素进行了研究。并得出相应的结论，然后对液压锥阀的流场结构进行优化设计，提出流道优化设计方案。 本文的计算结果及分析结果对于分析液压锥阀的性能，进行流道的结构优化设计具有重要意义。 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：101 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
第1章 绪论
    1.1 有限元法及其发展
    1.2 有限元法在流体力学中的应用及现状
    1.3 有限元软件的应用及发展现状
    1.4 本课题的科学意义
    1.5 本课题所要完成的任务及所用方法
第2章 加权余量法
    2.1 基本思想
    2.2 几种常用的加权余量法
        2.2.1 配置法
        2.2.2 最小二乘法
        2.2.3 矩量法
        2.2.4 Galerkin法
    2.3 加权余量法的解题步骤
    2.4 本章小结
第3章 有限元方法
    3.1 有限元方法的基本原理
    3.2 有限元的插值函数
        3.2.1 概述
        3.2.2 协调条件与完备条件
        3.2.3 插值函数的类型
    3.3 有限元方程组的数值解法
        3.3.1 概述
        3.3.2 一般线性代数方程组的解法
        3.3.3 非线性代数方程组的解法
        3.3.4 常微分方程组的解法
    3.4 用有限元方法解题的步骤
    3.5 Navier-Stokes方程的解法
        3.5.1 概述
        3.5.2 流函数法（Ψ法）
        3.5.3 流函数-涡函数法（Ψ-ω法）
        3.5.4 原始变量法（U，V，P法）
    3.6 本章小结
第4章 数学模型的离散
    4.1 控制方程
        4.1.1 连续性方程
        4.1.2 动量方程
    4.2 控制方程的离散
    4.3 本章小结
第5章 Visual Basic 6.0编程
    5.1 Visual Basic 6.0简介
    5.2 有限元软件功能设计
    5.3 窗体与菜单的设计与实现
    5.4 控件的设计与编程
    5.5 文件管理的设计与编程
    5.6 数据库编程
    5.7 本章小结
第6章 程序实现
    6.1 网格剖分的程序实现
    6.2 节点对应关系的程序实现
    6.3 坐标对应关系的程序实现
    6.4 计算过程的程序实现
    6.5 速度矢量图的程序实现
    6.6 界面的制作
    6.7 其他方面的程序实现
    6.8 本章小结
第7章 锥阀流场的数值计算及结构优化
    7.1 计算结果
    7.2 计算结果分析
    7.3 锥阀流道的结构优化
    7.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间所发表的论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]在VB中利用RDO访问SQL Sever数据库[J]. 施吉鸣.  计算机应用. 2000(04)
[2]液压锥阀流场的有限元法解析[J]. 高殿荣,王益群.  机床与液压. 2000(02)
[3]面向对象程序设计及其在系统仿真中的应用[J]. 王云.  计算机与现代化. 2000(01)
[4]VB中用DAO创建各种数据格式的数据库[J]. 陈勇孝,李学相,郎洪.  计算机应用. 1999(08)
[5]有限元网格半自动剖分及显示[J]. 袁明道,肖明.  武汉水利电力大学学报. 1999(03)
[6]有限元网格自动剖分改进的结点连接法[J]. 杜群贵,黎启柏,罗立峰.  华南理工大学学报(自然科学版). 1999(06)
[7]二维平面适应网格重划的研究[J]. 杨伟军,包忠诩,柳和生.  南昌大学学报(工科版). 1999(01)
[8]迎接新世纪挑战的力学──力学学科21世纪初发展战略的建议[J]. 白以龙,周恒.  力学与实践. 1999(01)
[9]跨世纪的中国计算力学[J]. 钟万勰,程耿东.  力学与实践. 1999(01)
[10]我国液压气动技术现况及展望[J]. 杨尔庄.  液压与气动. 1998(06)



本文编号：2958204