针对现阶段联合仿真技术离散化程度高、优化迭代过程需要大量重复工作的问题,提出了一种基于数字底座技术的分布式轴向柱塞泵联合仿真方法,基于数字底座技术,能够实现对联合仿真模型进行模板化管理目标,实现设计的零成化管理目标,提升设计效率。首先,对某型大排量轴向柱塞泵的转子轴系的运动学、动力学进行了机理分析,明确了运动组件间的约束关系定义方法;然后,构建了轴向柱塞泵的液压系统动力学联合仿真模型,完成了对泵内组件的运动学、动力学特性的仿真计算;再次,分析了联合仿真的计算结果,对泵内组件在转动周期内的受力、运动特性进行了分析,采用柱塞模型柔性化的方法对柱塞球头结构的薄弱点进行了讨论;最后,采用数字底座平台技术,搭建了柱塞泵的配流盘自动优化设计模板,通过配置功能模型接口,完成了对联合仿真模型的数据调...

以往的研究中,只针对调节阀迷宫流道结构和内部流场特性进行了分析,但对迷宫流道抗空化性能和流通性能的优化设计较欠缺。为了满足阀门实际工程中的设计需求,迷宫式调节阀需要具有流道抗空化性能和流通性能。为此,提出了一种基于多目标遗传算法(MOGA)和反向传播神经网络(BPNN)的方法,对调节阀迷宫流道进行了结构优化,提高了迷宫流道的抗空化性能和流通性能。首先,基于对冲耗能原理和多级降压原理,设计了弧形对冲式迷宫流道,并建立了流体力学仿真计算的数学模型;然后,利用计算流体动力学(CFD)仿真软件,对模型进行了空化仿真,根据仿真的数据构建了BPNN代理模型,通过结合Sobol敏感度分析方法与代理模型,分析了迷宫流道各参数对仿真结果的影响,采用多目标遗传算法,优化了迷宫流道的结构;最后,搭建了实验测试平台,测量了迷宫流道的阻塞流曲线...

针对浙江大学研制的扩管轧制顶杆位置补偿系统,简述了顶杆位置对轧制钢管质量的影响。基于模糊决策和电液伺服控制技术提出了顶杆位置智能补偿的方案,并对具体系统进行了建模和控制分析。仿真和实际生产结果表明,该方案可以有效地实现顶杆位置的静态和动态补偿。

针对连杆裂断机床输出裂断力不稳定、加工冲击大、自动化程度低的问题,对连杆裂断机床的机械结构、液压系统进行了分析,对实现液压缸大压力大流量稳定输出和消除夹具与工件之间的间隙进行了研究,提出了将压力传感器和蓄能器应用于液压系统中,优化液压系统的控制策略,改进了连杆裂断加工工艺流程。机床控制系统包括硬件系统及软件系统,基于三菱PLC、触摸屏及模拟量输入模块设计了硬件系统结构,设计了工艺参数设置、实时监控、自动运行、故障报警等软件系统程序。研究结果表明,该控制系统能够实时监测液压系统状态,确保输出裂断力的大小及加载速度,机床运行稳定,操作方便,自动化程度较高。

为了解决液压伺服系统中存在负载干扰等的不确定因素对系统造成不稳定性的问题,以伺服系统中的六自由度液压运动平台试验样机为研究对象,通过对伺服系统动态响应特性进行分析的基础上,提出了动态压力输出补偿的鲁棒H∞控制策略,并进行了物理模型的AMESim仿真。研究结果表明该方法可在较大摄动的情况下获得好的鲁棒性,并且可以满足设计要求的响应频宽,从而保证平台运动的响应速度和精度。

为实现对履带车辆制动能量的有效回收和利用,分析了制动能量再生系统的工作原理,利用AMES im软件建立了系统模型;对履带车辆制动过程进行了仿真,研究了不同工况下系统主要参数的变化规律,总结出了参数变化对系统压力和液压泵/马达排量的影响规律。研究结果表明,该研究为履带车辆制动能量再生系统设计和液压元件选用提供了参考。

针对"深海钻柱运动补偿系统负载大时,钻柱运动补偿系统响应的时间长,使得补偿系统在控制过程中出现滞后、反馈补偿出现振荡"等问题,设计了钻柱运动补偿系统中的前馈PID控制器。根据对负载变化趋势的预测结果,采取前馈补偿的方法来减小补偿系统负载变化对钻压产生的影响,提高了系统的响应速度;同时,引入PID反馈控制消除补偿系统在前馈控制过程中产生的误差,提高了系统跟踪补偿的精度。研究结果表明,该方法对于大惯性负载的运动补偿装置控制器的设计具有一定的借鉴意义和实用价值。

由于船舶密封长期处于复杂工况下,会使其密封性能大幅度下降,针对这一问题,对船舶艉轴密封结构优化设计问题进行了研究。首先,分析了船舶艉轴密封结构原理,并定义了摩擦功耗、密封端面最大变形、泄漏量为密封性能参数;然后,采用有限元方法,建立了船舶艉轴密封性能分析模型,确定了研究路线,通过计算得到了不同结构参数下船舶艉轴密封的密封性能变化规律;最后,采用响应面方法对密封动静环典型结构参数进行了多目标优化,建立了各密封性能参数的目标方程,通过设置各优化目标的满意度,得到了最优典型结构参数;搭建了船舶艉轴密封的实验台,对模拟结果进行了验证。研究结果表明:优化结构相较初始设计结构降低了9.8%的端面变形和5.7%的泄漏量;由此可见,该优化结构能够有效提高船舶密封的密封性能,可以为船舶艉轴密封的设计与优化提供思路...

为了给电液伺服闭式泵控系统关键学科问题的深入研究奠定实验基础,提出了一种基于传统电液伺服泵控系统工作原理的电液伺服闭式泵控系统实验平台设计方案。采用双排量径向柱塞泵代替定量齿轮泵,增设了模式切换模块与安全卸荷模块;运用电液伺服闭式泵控技术,搭建了实验平台的电气原理构架与系统程序控制构架,并设计了实验平台的控制界面;在穆格MACS轴控制软件中完成了运动控制器的程序设计;以理论设计为基础,对平台的液压与电器部分进行了实验,以验证方案的可行性。实验及研究结果表明:该泵控系统实验平台可实现位移、压力与电机转速等关键变量的数据采集,可以为电液伺服闭式泵控系统的深入研究提供实验基础。

剪叉式升降平台的工作平台起升阶段速度变化率大、缓冲时间长、运动不稳定,针对这些问题,对其工作平台的速度控制系统进行了研究。首先,用速度瞬心法建立了工作平台的起升速度函数,通过分析得到了工作平台运动不稳定的原因;然后,根据剪叉式升降平台的工作原理设计了一套液压控制系统,并建立了其相对应的速度控制系统的数学模型;最后,利用Simulink对工作平台的速度控制模型进行了仿真实验,并将其对传统PID控制和模糊PID控制下的系统性能分别进行了对比分析。研究结果表明:在系统性能方面,与传统PID控制相比,模糊PID控制对阶跃信号的调节时间明显缩短;且在0.5 s处工作平台的速度即达到稳定,无超调现象出现,同时也消除了系统起升阶段的振动,能够将工作平台速度快速稳定在期望的速度,具有比传统PID更好的控制性能和运动稳定性。