基于脉动流体的双向流固耦合对变约束参数T型输流管道的振动特性进行分析。验证考虑分支管道局部区域壁厚的必要性。研究管径、流体压力、管道支承刚度和入口条件类型对流体与管道振动响应的影响规律。结果表明:在一定参数范围内,管径越大,管道响应越剧烈;流体压力越高,管道越快达到稳定状态,且响应幅值较小;单入口情况下管道参数响应数值差异明显大于双入口;管道支承刚度越小,振动响应越明显且振动状态持续时间越长。多种工况下T型管路的振动响应规律可为液压管路布局或参数选择提供参考。

根据管道减振原理,设计一种新型管道液压抗振支承。该液压管道支承通过弹簧、弹簧片对振动能量进行吸收,并具有结构简单、安装方便的优点。建立振动环境下液压管道振动的数学模型,通过仿真分析安装抗振支承前后管道应力的波动响应,并进行实验验证。结果表明该抗振支承能有效减小管道应力和流体波动,减振后管道应力最大值和流体压力平均波动幅值分别减小了14.80%、40.49%,有关结论能为在基础振动环境下的管道抗振提供一定的依据和参考。

在阀配流斜盘连杆式海(淡)水轴向柱塞泵结构原理的基础之上,分析其压力脉动产生的机理,建立蓄能器组吸收压力脉动的数学模型,阐述蓄能器组吸收压力脉动的机理,并对安装盒式隔膜蓄能器组前后、不同的蓄能器组充气容积、不同的系统负载下水压泵的压力脉动进行对比仿真与试验研究。仿真与试验结果表明采用蓄能器组有利于降低水压泵的压力脉动,一定程度上降低了水压泵的振动与噪声。

在介绍基于Modelica语言和规范的多领域物理统一建模工具MWorks的基础上,进一步对其采用的蓄能器数学模型的形式进行归纳,给出在仿真过程中采用的蓄能器的基本模型、改进模型以及关于时间常数τ的讨论。在以往建立的舰船液压操舵系统的仿真模型中,增加蓄能器模型,进行两种模型中换向阀进、出口压力值的对比。仿真结果表明,蓄能器在系统中起到抗液压冲击的作用,能够大大降低系统换向时阀口的压力峰值。

针对在强振动环境下工作的液压管道,建立振动液压管道梁模型,并结合管道流固耦合横向振动模型建立管道的主动减振模型。运用特征线和差分计算方法求解该数学模型,并且研究主动振动相位差、频率、作用位置和幅值对管道振动的影响规律,得到各减振参数对管道最大幅值和最大应力的影响曲线。发现当振动相位差为π时能使管道的最大幅值和最大应力分别降低44.55%和39.69%,并且适当调整其他三个参数有更佳的减振效果。研究结果表明,使用主动减振方法能够有效减小管道的振动,为管道主动减振提供一定的理论参考。

针对基础振动引起阀芯瞬态液动力和电磁力的变化,进而影响电磁换向阀换向灵敏性的问题,建立基础振动下电磁换向阀阀芯动力学模型,实验验证该模型的正确性。仿真分析基础振动参数和电磁阀结构参数对换向时间的影响。得到以下结论基础振动幅值和频率的增大会降低电磁换向阀换向灵敏性;当阀进出口压差为0.6 MPa时,随着阀芯质量的增大,电磁阀换向时间逐渐延长;随着阻尼系数和弹簧刚度的减小,电磁阀换向时间逐渐减小;同时得到了电磁阀在不同进出口压差时的换向时间减小区域和延长区域。研究为基础振动下电磁换向阀的选型和设计提供了一定的理论参考。

混合计算气动声学(HCAA)方法可以有效提高计算流动噪声的效率,然而采用边界积分方程求解复杂结构近场声源时往往存在数值奇异性和较高的计算复杂度。结合Lighthill波动方程和格林函数解,选择围绕固体边界的光滑边界作为积分边界,推导获得一种基于可渗透边界的气动噪声计算模型,并对层流圆柱和湍流圆柱气动噪声进行数值模拟。数值计算结果显示层流圆柱和湍流圆柱噪声分别与直接数值模拟(Direct numerical simulation,DNS)结果和进行高精度流场计算的FW-H方程所得结果吻合,圆柱绕流流场分布决定声场分布特征,采用可渗透边界进行积分计算获得的近远场噪声与基于刚性边界获得的计算结果一致,可渗透边界可以有效提高声场计算效率,降低数值计算的复杂度。

减振器是汽车悬架系统的重要组件,其减振效果主要受减振器阻尼孔阻尼特性的影响。基于Fluent建立减振器阻尼孔阻尼特性有限元分析模型,采用正交试验设计、方差分析和单因素分析法,探索阻尼孔几何特征参数、油液黏度及活塞运动速度对减振器阻尼孔阻尼力的影响规律。研究结果表明:1)阻尼孔直径与活塞运动速度对阻尼力有显著影响,阻尼孔长度与油液黏度的影响相对不显著;2)在给定参数条件下,阻尼力随阻尼孔直径增加而减小,随活塞运动速度增加而增加。阻尼孔直径越小,活塞运动速度越快,两者对阻尼力的影响越显著,减振器振幅衰减速度越快;3)阻尼力除受油液流经阻尼孔时流层间的内摩擦力影响外,还受流动状态影响,雷诺数超过一定值时阻尼力会增加;4)阻尼力随活塞运动速度变化的调整范围随阻尼孔直径的增加而收窄,且调整范围的降幅趋于平缓;...

单轮对多功能试验台是模拟动车组在不同工况下的动态响应的重要设备,液压激振伺服系统是其重要的组成部分,其控制方式将会直接影响实验测试结果的精度。为此,建立单轮对多功能试验台的液压激振伺服系统的数学模型,设计自适应模糊PID控制器,并利用AMESim/Simulink建立协同仿真模型,通过联合仿真接口模块,详细讨论外部负载和流量对系统系统控制效果特性的影响;最后,通过实验进行比对分析。结果表明:采用自适应模糊PID控制策略后,响应速度提升75%,超调量减少77%,系统的响应速度、跟随性和鲁棒性得到明显的提升;CRH2拖车的IAP最大,其大小达到18%,随着车体轮对质量的增加,输出曲线误差会随之增大;同时发现,输入流量的大小会对系统的启动瞬间产生较大的影响。

为准确反映液压减振器在高频激励下的输出特性,基于流体惯性和局部流动损失等因素对阻尼液流动的影响规律,结合高频激励下减振器阻尼间隙内的流动特征,建立能够准确反映液压减振器高频动态特性的动力学模型,对液压减振器产生的阻尼力进行理论预测研究。试验与仿真分析结果均验证了该模型的准确性。