为了研究液压减振器弹性复原阀对阻尼力的影响,使用ADINA有限元软件,并结合流固耦合相关理论,构建了固体有限元模型及减振油流体有限元模型。通过相关软件后处理进行计算与求解,获得了该减振器的示功特性和速度特性。在此基础上,对该型号液压减振器进行试验验证,并将前后结果进行对比,结果表明所建立的有限元网格模型准确有效。

针对企业制造的某型号液压闭门器的寿命测试合格率低的问题,对该闭门器工作时柱塞所受阻尼力进行了理论计算、仿真分析和试验测试研究。首先,在柱塞处于不同位置时,结合液压流体力学理论分别建立了闭门器的阻尼力数学模型,利用MATLAB辅助计算得到了不同状态下柱塞齿条所受压力与速度的关系曲线,对闭门器阻尼力进行了理论分析;然后,利用Fluent建立了闭门器内部流道模型,通过流场仿真得到了流道压力分布;最后,通过闭门器台架试验测得了安装闭门器后的开关门力,以及不同位置段的关门时间,并结合仿真结果对该阻尼力数学模型进行了验证。研究结果表明:理论关门力和实际关门力误差为2.6 N~3.5 N,所建立的闭门器阻尼力数学模型准确、可靠,可作为今后闭门器结构优化的基础。

提出一种音圈式电磁隔膜泵,通过分析音圈电磁执行器各部件,结合经验公式,建立了音圈电磁隔膜泵的理论模型;通过有限元软件COMSOL分别建立了稳态和瞬态下的多物理场模型,探究了永磁体与线圈几何结构对音圈电磁隔膜泵执行器电磁力产生的影响,并对模型参数进行分析;通过比较模型和直动式电磁执行器模型的电磁力特性和电流特性,验证了音圈电磁隔膜泵在降低功耗方面的有效性。

电磁螺线管驱动器行程短,响应速度较快,从而实现快速动作,常用于快速直线运动的工业应用中,如隔膜泵的直线驱动。在实际应用中,隔膜泵中柱塞的高速冲击大大降低了隔膜的寿命并带来较大的噪声。通过经验公式建立隔膜泵中电磁驱动机构模型,并通过比例积分微分控制对电磁驱动机构模型进行控制,实现柱塞的软着陆,从而提升隔膜泵的性能。通过COMSOL软件分析隔膜泵柱塞在瞬态磁场下柱塞的运动特性,并对驱动控制参数进行调整,最终实现隔膜泵电磁执行器软着陆。

针对双筒式液压减振器的性能退化和寿命评估问题,根据阻尼力的产生机理,分析内泄、阻尼阀片卡滞或力学性能退化、油液黏度退化三种典型故障模式下减振器的阻尼力变化机理,在此基础上建立其相应的复原力和压缩力计算模型,通过仿真对比不同退化情况下的示功图和速度特性图,得到了复原力和压缩力的退化规律。提出基于双动耐久试验台和性能试验台的减振器退化试验方案,经试验获得了减振器复原力和压缩力的退化数据;利用Linear模型和最小二乘法获得了退化模型参数的估计值,根据失效阀值确定了减振器的伪失效寿命数据;结合先验信息,采用虚拟增广样本及Bootstrap方法,对极小样本的伪失效寿命数据进行了样本增广,得到了该型减振器的寿命均值。

为提高减振器阻尼力输出的准确性及减振器性能可靠性,定量分析双筒式液压减振器尺寸参数及其公差、油液黏度等对阻尼力的影响。根据阻尼力的产生机理,建立了减振器复原行程中复原阀开启前、后的阻尼力模型和压缩行程中压缩阀开启前、后的阻尼力模型,利用MATLAB仿真得到了其示功图和速度特性图,并通过台架性能试验进行了验证。考虑到阻尼力模型的复杂性,采用ANSYS中的Design Exploration模块,利用响应面法得到了减振器各个参数的灵敏度,并针对油液黏度、阀系开启高度等影响较大的参数,考虑其随机性,利用蒙特卡洛抽样方法得到了减振器阻尼力的分布,从而为双筒式液压减振器的设计提供了依据,为进一步研究减振器的阻尼力退化及寿命评估奠定了基础。

双筒式液压减振器的注油量将直接对其抗泡沫特性、阻尼特性等造成影响,而合理的注油量是保证其使用寿命的前提。今利用分析推导的减振器理论注油量,基于MATLAB进行软件开发,设计出便于操作的双筒液压减振器注油量计算平台;再通过实际测试,验证了该平台计算准确有效。因此,该平台对减振器设计开发时注油量的确定具有一定的指导意义。

为研究开发一种新型越野车用阻尼可调液压减震器的阻尼力调节机构,从已有专利的技术细节出发,分析了阻尼可调液压减震器阻尼力调节机构的布置形式。归纳了阻尼力调节机构的工作原理,根据阻尼调节机构布置形式及调节原理的差别,对调节机构进行了分类;例举了不同类型调节机构的典型结构,并开展了分析,从调节机构的结构层面出发,结合减震器的生产制造过程及使用环境,对比分析了不同类型调节机构的实用性、可靠性、经济性等性能。研究结果表明:杆型调节机构适用于安装空间小、阻尼力值较小、对可靠性及成本要求较低的场景,筒型调节机构适用于安装空间充裕、阻尼力值较大、对可靠性要求较高的场景。

发动机液压悬置是非线性很强的隔振元件,其动特性因激振频率和激振振幅的改变而改变.试验分析和理论研究是研究液压悬置的两种基本方法.文中通过分析典型液压悬置的结构特征,全面总结液压悬置的试验方法、理论模型和优化设计方法等方面的研究现状,分析了将试验研究和理论分析相结合、采用系统参数识别方法对液压悬置进行研究的可行性,并探讨了最优试验设计准则.

试验是优化和改善缓冲器性能的重要手段。介绍一种落锤式油压缓冲器性能试验台的开发和应用。试验台采用伺服电机和丝杆传动将冲击质量块提升到一定高度后释放，使其自由下落并对缓冲器进行冲击，同时采集冲击过程中的力和位移值，评价缓冲器的缓冲性能。试验结果表明：试验台采集的数据能真实反映缓冲器在各种工况下的性能，为该类缓冲器的结构优化和性能改善提供了参考。