新型高频振动阀的设计与研究

发布时间：2017-08-22 15:36

  本文关键词：新型高频振动阀的设计与研究

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【摘要】：随着液压振动技术的迅速发展，液压振动系统在工程上应用越来越广泛，这一方面是由于液压振动易于对系统进行精确控制；另一方面是由于液压振动对系统能量的利用率比机械振动高。 振动液压阀作为液压振动系统的核心控制元件，其作用举足轻重。国内外已经有研究人员在对传统的振动机械，如各类振动筛、砌块成型机等，进行机械振动到液压振动的转换研究，并且已经有一部分研究成果成功地运用到了实际工业生产中。 本文在参考了众多液压阀设计资料以及机械振动资料的基础上，先对新型高频振动阀的总体结构进行了设计，并对阀的关键元件进行了校核：阀芯的危险截面强度校核以及阀座的厚度挤压强度校核。 对新型阀门激振系统模型进行合理简化，并在ADINA软件中分别建立了系统的流体和结构模型，其中流体模型采用了k ωSST两方程湍流模型，通过施加相应的边界条件和载荷条件，网格划分等操作后，再对阀门激振系统进行了流固耦合数值模拟分析。本文一共对阀门激振系统的3种不同振动频率状态进行了模拟，，把模拟所得的相关数据以图表的形式直观显示，紧接着对3种频率模拟结果进行对比分析。 利用理论与实践相结合的研究方法对新型阀门激振系统进行了试验研究，采用高性能的数据采集仪器对阀门激振系统不同频率工作时的参数进行测试及数据采集，同样把采集到的相关试验数据以图表的形式直观显示出来，接着把模拟所得数据与试验数据进行对比分析，根据对比分析结果对阀门激振系统的性能进行评估。
【关键词】：液压振动 振动阀 湍流 ADINA 流固耦合
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH137.5;TB534
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-17
• 1.1 研究意义10
• 1.2 研究现状10-16
• 1.3 研究内容16-17
• 2 计算流体力学和流固耦合理论17-31
• 2.1 计算流体力学理论17-20
• 2.1.1 计算流体力学概述17
• 2.1.2 适用于 CFD 的控制方程17-19
• 2.1.3 物理边界条件19-20
• 2.2 湍流理论20-25
• 2.2.1 湍流相关概念20-21
• 2.2.2 雷诺数21
• 2.2.3 湍流模型21-24
• 2.2.4 湍流数值模拟方法24-25
• 2.3 液压冲击25-27
• 2.3.1 液压冲击概念25
• 2.3.2 水击波的传播速度25-26
• 2.3.3 水击波的传播过程26-27
• 2.4 流固耦合27-30
• 2.4.1 流固耦合基本概念27
• 2.4.2 流固耦合的分类27-28
• 2.4.3 流固耦合基本求解方法28-30
• 2.5 本章小结30-31
• 3 高频振动阀的设计31-39
• 3.1 液压阀简介31-32
• 3.2 高频振动阀的工作原理32-33
• 3.3 阀芯设计与校核33-36
• 3.4 阀座的设计与校核36-37
• 3.5 阀门其他部件结构设计37-38
• 3.6 本章小结38-39
• 4 阀门激振系统的数值模拟39-60
• 4.1 ADINA 软件简介39-41
• 4.2 ADINA 阀门激振系统 FSI 分析的关键技术问题41-43
• 4.2.1 Leader-Follower41
• 4.2.2 参数化动网格41-42
• 4.2.3 Gap 边界42-43
• 4.3 阀门激振系统的数值模拟详细步骤43-56
• 4.3.1 模拟流程图43-44
• 4.3.2 流体参数计算44
• 4.3.3 模型简化44-45
• 4.3.4 流体模型前处理45-54
• 4.3.5 结构模型前处理54-56
• 4.4 数据后处理分析56-58
• 4.4.1 压力曲线56
• 4.4.2 加速度曲线56-57
• 4.4.3 位移曲线57-58
• 4.5 模拟结果分析58-59
• 4.6 本章小结59-60
• 5 阀门激振系统的试验研究60-71
• 5.1 试验测试内容及方案60-63
• 5.1.1 试验内容60
• 5.1.2 试验设备60-61
• 5.1.3 试验过程61-63
• 5.2 试验数据处理及结果分析63-67
• 5.2.1 试验数据处理63-66
• 5.2.2 试验数据结果分析66-67
• 5.3 仿真结果与试验结果对比67-70
• 5.4 本章小结70-71
• 6 总结与展望71-72
• 参考文献72-76
• 攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果76-77
• 致谢77

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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2 张远深;马忠孝;牛雪虹;宋有明;周宣;;基于AMESim的电磁溢流阀动态特性研究[J];甘肃科学学报;2013年01期

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本文编号：719958