针对单柱塞泵系统中配流单向阀参数不合理所导致的吸油不充分、系统响应慢等问题,提出了一种基于线性回归的多参数优化方法。首先,通过AMESim软件进行单柱塞泵系统仿真分析,并利用MATLAB拟合工具箱分别探讨了不同单向阀参数(弹簧预紧力、弹簧刚度和阀芯质量)与进油口流量的关系。然后,在利用主成分分析法消除各参数之间相关性的基础上,以进油口流量为因变量,弹簧预紧力、弹簧刚度和阀芯质量为自变量,各参数的取值范围为约束条件,建立了基于线性回归的单向阀参数优化模型,并采用遗传算法进行优化求解。最后,根据优化前后的单向阀参数,对单柱塞泵系统进行仿真分析和实验验证。仿真结果表明,优化后进油口流量提高了21.3%;实验结果表明,优化后进油口的实际流量提高了16.8%。研究表明,所提出的多参数优化方法是一种有效的方法,可为单柱塞泵...

针对变排量非对称轴向柱塞泵因斜盘振荡严重而引起流量脉动较大的问题,提出将变量阻力矩视作干扰信号,采用抗扰控制算法来提高其变排量控制性能。通过SimulationX和Simulink平台联合仿真,对比在不同频率的变量阻力矩作用时常规PID(proportion integration differentiation,比例积分微分)控制、指数收敛干扰观测器控制、非线性PID控制、自抗扰控制和滑模控制下变排量非对称轴向柱塞泵斜盘角度的响应特性,以得到最合适的抗扰控制算法。在此基础上,提出一种基于粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)的控制参数并行整定方法。仿真结果表明,在10,20和100 Hz干扰信号的作用下,滑模控制下变排量非对称轴向柱塞泵斜盘角度的波动量为常规PID控制下的1.7%,2.2%和23.0%,说明滑模控制算法能大幅减小斜盘振荡和流量脉动。基于PSO的控制参数并行整定方法有效地减小了滑模控制...

运用联合仿真的方法能够实时分析柱塞泵的运动学、动力学性能以及液压系统特性,其可广泛应用于柱塞泵产品的设计与优化。针对传统优化过程中分析与优化的离散化、效率低等不足,提出了一种基于功能模型接口(functional mock-up interface,FMI)的轴向柱塞泵分布式联合仿真方法,通过开发自动优化组件,实现对阻尼槽结构参数的迭代优化。首先,进行柱塞泵轴系运动学、动力学分析,建立其运动模型和受力模型,来确定轴系组件的约束关系;其次,搭建了柱塞泵联合仿真模型,研究了柱塞的运动、受力和变形特性;然后,基于云端服务器搭建了柱塞泵分布式联合仿真模型,通过FMI技术实现了各个仿真软件的同步调用;最后,基于云平台架构,开发了柱塞泵阻尼槽优化设计模板,实现了对阻尼槽最优结构参数的求解及其模型自动创建。仿真结果表明,阻尼槽结构优化后,柱塞泵...

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。

针对液压破碎锤故障原因具有多样性和不确定性,为避免传统模糊BP网络故障诊断存在收敛速度慢、易陷入局部极小值等缺陷,提出将果蝇算法优化模糊RBF网络方法用于液压破碎锤故障诊断.综合神经网络的联想记忆、并行处理能力和模糊理论的定性知识、模糊推理能力,同时利用果蝇算法对模糊RBF网络的扩展参数进行全局优化,建立了液压破碎锤系统输入故障征兆与输出故障原因间的映射.利用MATLAB软件编程进行仿真实验,结果表明：果蝇算法优化模糊RBF网络方法精度高,收敛速度快.利用该法对液压破碎锤故障诊断,结果与目标输出相符,证明该方法可行.

针对全断面硬岩隧道掘进机（TBM）存在推进系统压力控制不精准、支撑系统高压撑紧时冲击剧烈的问题,在直径2.5mTBM试验台上设计了支撑推进液压系统.在AMESim中搭建了系统模型,仿真分析了推进系统在随机负载下的压力响应及支撑系统中关键部件在不同设置参数下的系统响应.结果表明：推进系统压力控制精准,支撑系统中节流口直径在1-3mm内减小时,油缸稳态输出力无变化,系统冲击减缓,响应时间随之增加;背压阀压力增大时,油缸稳态输出力减小,撑靴速度更稳定,对系统压力响应影响小.节流口直径为1.5mm、背压阀压力为7 MPa时,冲击平缓,撑靴运动速度稳定,系统同时获得较快的响应速度.所设计液压系统可实现支撑系统响应速度较快、撑靴速度稳定、冲击平缓和推进系统压力控制准确.

针对基础振动对TBM液压元件性能的影响,为TBM液压元件优化设计提供理论依据,选择直动式减压阀为研究对象,分析其工作原理,建立减压阀的动态响应数学模型,仿真研究基础振动幅值和频率对减压阀波动特性的影响规律,分析减压阀不同结构参数对压力波动的影响.结果表明：基础振动会引起减压阀出口压力波动,波动幅值随振动幅值增加而增大;当基础振动频率大于50Hz时,压力波动幅值随频率的增加明显增大;减小背压腔初始容积和回流通道直径能提高减压阀的动态稳定性.

针对唇形密封圈性能评估过程繁琐且效率低的问题,基于唇形密封圈物理模型与Femap&NX Nastran平台,研究了基于物理模型的唇形密封圈静密封性能快速仿真流程定制技术。首先,基于Mooney-Rivilin模型的橡胶材料本构关系,利用有限元分析软件建立唇形密封圈的轴对称数值模型,针对该模型的非线性问题,采用收敛控制技术取得了良好的收敛性;通过有限元模拟获得了唇形密封圈装配过程中相关密封性能参数,并通过旋转力矩实验验证了密封圈性能评估有限元模拟技术的有效性。其次,基于唇形密封圈物理模型并结合设计工程师对产品性能评估的需求,提出了基于物理模型的仿真流程定制技术,并采用Visual Basic语言,结合Femap API,开发了唇形密封圈密封性能评估软件。最后,通过实例验证了该软件的有效性与通用性,结合CAD(computer aided design,计算机辅助设计)参数化技术,在灵...

在隧道施工中,防水工序的施工质量及效率直接影响着工程进度。针对采用传统的脚手架人工棍棒托顶铺设防水材料存在劳动强度大、铺设效率低、安全稳定性差等问题,设计了一款多功能铺设台车及其液压控制系统。首先,介绍了台车的总体结构,它由门架支撑机构、行走机构、卷扬机构、爬行小车及同步机构、伸缩平台及顶撑机构等部分组成;然后,在分析液压系统的工作要求及工作原理的基础上,对液压系统的参数及液压元件进行了分析计算和选型,确定了最优方案;随后,根据液压系统并联回路的特征,重点针对整升回路采用AMESim软件建立了液压仿真模型进行动态仿真分析,得到液压缸工作时的压力、流量、位移等响应特性曲线。实验结果表明液压系统设计合理、响应速度快、性能稳定、可靠性高,可满足工作要求。研究结果可为铺设台车液压系统的优化设...

球罐作为重要的压力容器,在工业生产中有着广泛的应用,但其焊缝附近极易产生结构性损伤,严重危害球罐的安全使用,因此需对球罐进行定期检测。针对目前球罐的检测需搭设脚手架,存在检测周期长、检测环境恶劣、劳动强度大等问题,设计开发了一种悬吊式液压传动回转检测平台,它主要由竖直液压伸缩臂、摆动液压伸缩臂、液压回转装置、回转驱动装置、液压升降机构、上连接架及载人框等构成。该检测平台安装方便、快捷,可对球罐进行无死角检测。通过对检测平台安全性能进行理论分析,得出了检测平台各部分的许用应力值;通过受力分析得出了两液压伸缩臂在其夹角为5°~150°时的受力规律;采用ANSYSWorkbench软件对检测平台进行了有限元分析,对检测平台的安全性能进行了校核。结果表明设计的检测平台安全且具有加工与装配的可行性。该检测平台...