液压脉冲试验台的瞬态计算

液压脉冲试验台的瞬态计算

姚志军[1]2003年在《液压脉冲试验台的瞬态计算》文中认为液压脉冲试验是液压附件和管道连接件最基本、最重要的质量考核试验项目之一。本论文主要分析液压脉冲试验台脉冲压力的瞬态过程,在建立液压脉冲试验台数学模型的基础上,计算管道系统和其他附件对脉冲压力的影响,总结出脉冲压力的影响因素。 首先对液压脉冲试验台的压力冲击—水锤(water hammer)进行探讨,了解管道系统压力冲击过程中瞬态流量和压力的变化规律。然后阐述特征线法在解决液压系统瞬态问题的应用。在此基础之上,利用特征线法建立液压脉冲试验台的数学模型。最后根据相应的数学模型进行仿真计算,先计算被试件在不同规格参数的条件下的脉冲压力响应结果,总结出被试件对脉冲压力波形的影响;再计算管道系统、蓄能器、增压器和油液的粘度在不同参数的条件下对脉冲压力波形的影响,以图形的形式表示,并给出压力波形主要特征的计算结果。 仿真计算的结果表明:利用特征线法建立液压脉冲试验台模型,可以比较精确的分析出脉冲压力的影响因素。对于改善脉冲压力的波形、提高设备的性能,具有实际的参考作用。

李凌[2]2006年在《基于PXI总线的压力瞬态过程数据采集与控制》文中研究指明压力冲击是液压系统因流动参数突变而引发的机械冲击波,其强度往往数倍于系统的稳态压力,在多数情况下对系统有害。压力冲击是流体传动系统实现快速和精确控制的主要障碍,同时也是造成管道系统机械振动以及仪器、仪表和元器件破坏的重要原因。因此,从工程应用的角度,研究非常定流动的动态特性,开发可预测和控制压强瞬态的工程应用软件,对提高液压系统设计的精确性、可靠性和经济性具有十分重要的意义。 液压脉冲试验是液压附件和管道连接件最基本、最重要的质量考核试验项目之一。本论文主要对液压脉冲试验台的管道系统进行详细的瞬态分析,研究管道系统在瞬态的情况下对液压脉冲的影响。在建立液压脉冲试验台数学模型的基础上,计算管道系统和其它附件对脉冲压力的影响,总结出脉冲压力的影响因素,并和实际试验结果相比较验证了本文建模及仿真的正确性。通过仿真可以看出,利用特征线法建立液压脉冲试验台模型,可以在理论上直接给出管道系统参数与液压脉冲结果的关系,对于优化液压脉冲试验台的控制,提高对液压脉冲值的自适应修正能力,以及延长液压脉冲试验台的寿命,都有实际的参考作用。

库后涛[3]2017年在《航空作动器往复密封工况模拟试验系统研究》文中认为航空液压作动器作为飞机液压系统的主要执行元件,其往复密封性能直接影响飞机的飞行效率和安全,因而对航空作动器的往复密封性能进行工况模拟试验研究具有重大意义。本文针对航空作动器往复密封高压、宽温和变载荷叁大工况,分析了各工况模拟试验系统的特性,建立了压力脉冲模拟系统的数学模型、多缸同步运动的动力学模型和热力学模型,根据各子系统的要求设计了不同的控制器,并开展了各工况模拟子系统的仿真和试验研究。主要内容如下:第一章:绪论。主要介绍航空作动器往复密封试验系统的研究背景以及国内外研究现状,分析了叁大工况模拟系统的研究特点及其关键技术,指出课题研究目标和研究意义,明确论文的研究内容。第二章:压力脉冲模拟系统特性分析。介绍了压力脉冲模拟系统的组成和原理,建立了包括泵源的脉冲模拟系统数学模型。为同时保证压力脉冲的瞬态性能和稳态性能,设计了基于模糊切换的滑模PID混合控制器。仿真和试验表明,基于模糊切换的滑模PID混合控制器相比于模糊PID控制器和常规PID控制器动态跟踪效果更佳,其ITAE指数降低200%以上,并且波形适应能力更强。第叁章:负载模拟系统多缸同步性分析。介绍了负载模拟系统的原理,考虑摩擦力的Stribeck特性建立负载的动力学模型,提出了摩擦力模型参数的试验辨识方法。针对"一个伺服阀控制并联多缸"这一明显特征,分析了影响多缸同步性的因素。为降低多缸的同步误差,设计了基于偏差耦合的同步控制器,仿真和试验表明,基于偏差耦合的同步控制方法能够有效降低"一阀控多缸"的同步误差。第四章:温度模拟系统热特性分析。首先介绍了温度模拟系统的组成,采用控制体法建立了液压系统的热力学模型,并分析了影响系统油液温度控制的因素。为提高油液温度控制的稳态精度和动态跟踪效果,设计了基于双控制器结构的智能温度控制器,仿真和试验结果表明,基于双控制器结构的温度控制器能够有效抑制温度的超调并使温度快速稳定,稳态误差在±1℃以内。第五章:总结与展望。总结了航空作动器往复密封工况模拟系统的研究进展及成果,提出了后续研究工作的改进方向,展望了未来航空作动器试验技术发展方向。

王炽军[4]2012年在《基于AMESim的滤清器液压脉冲系统仿真》文中研究说明当代道路的发展远远满足不了汽车对其的需求,市区塞车已经成为我们日常生活中习以为常的事情,繁华路段行驶的汽车将会频繁开停,每一次启动或刹车将是对汽车液压系统的一次液压脉冲,可导致汽车液压元件的提前疲劳损坏,严重时造成交通意外,时刻威胁着人们的生命安全,因此,滤清器作为排行第一的易损件,国家及行业标准都规定了应进行液压脉冲试验。目前,我国在汽车滤清器液压脉冲试验领域的研究还处于起步阶段,相关的理论和试验技术研究十分薄弱,适逢国内新型发动机“十二·五”中对滤清器有了国叁、国四排放标准技术要求[1],滤清器的作用显得更加重要,本论文对滤清器液压脉冲试验台系统展开了理论研究和实践探索工作。滤清器的液压脉冲是一种新型的脉冲试验方法,与传统的单向脉冲不同,方法要求滤清器的上下游同时加压同时释压,因此脉冲波形的控制也有异于常规。针对该系统的特殊性、复杂性和先进性,论文从以下几个方面进行了研究:首先是结合理论标准要求及实际市场需求明确与液压脉冲系统有关的总体技术要求;然后分析了水锤波的特点设计了系统的组成与工作原理;之后,对系统进行模型简化,以特征线法分别分析了蓄能器、电磁换向阀、液压缸、被试件滤清器及其之间的叁段管路,建立数学模型,得出边界补充方程。最后,通过液压仿真软件AMESim进行建模与仿真,分别研究蓄能器的预充压力、管道长度与直径、液压缸的内泄漏量与弹簧系数及油液运动粘度等参数对波形的影响。仿真和分析表明:液压脉冲的形成与多种因素有关,其中液压缸的内泄漏量与弹簧系数及管道直径影响最为显着,在系统设计中必须根据被试件特性和压力波形参数对管路的配置和阀件的动态特性等进行优化设计。理论研究和实践结果表明:系统建模正确、仿真精度较高,论文的结论对我国滤清器液压脉冲试验的规范化进程具有重要的意义。

苗延麒[5]2015年在《液压脉冲试验台的设计与研究》文中指出液压系统由于功率重量比大、响应速度快、控制性能好、可实现过载保护等优点而广泛应用于航天、汽车、船舶、工程机械和国防等诸多领域。液压系统在工作的时候,液压阀的开关、液压泵的起停、负载的变化会对液压管件及其辅件产生严重的液压冲击,相比于系统的工作压力,其强度通常会超过数倍。为了检验其在高压乃至超高压力下的作业时的安全性与稳定性,建立高压脉冲试验台,对其进行脉冲疲劳试验,在产品投入生产前,确定产品的疲劳强度是否符合要求,找到容易发生失效的点和失效原因,提前找到解决方案,对保证液压系统的工作安全具有非常重要的意义。首先,文章对原有的已经满足不了测试要求的液压脉冲试验台的组成和原理进行研究与分析,并根据技术要求,通过对水锤波产生机制的深入了解,确定了高压液压脉冲试验台液压系统的设计方案;然后,通过仔细研究《液压设计手册》,对液压增压器进行了详细设计与强度校核,以求达到系统所需压力要求,并且对液压脉冲试验台中其他主要元件进行了计算选型;随后,详细的介绍了特征线法,并运用此方法对蓄能器、比例伺服阀、电磁换向阀、液压增压器与管路进行了数学建模,分析系统的动态特性;最后,运用AMESim软件对所设计的系统进行仿真分析,验证系统的准确性与稳定性,并通过改变影响因素,分析了比例伺服阀阀口开度、油液运动粘度、体积弹性模量、蓄能器等影响因素对水锤波的影响,达到了优化和完善系统的目的。通过研究分析表明:系统设计合理,仿真精度较高,能够达到预期的要求,为后期搭建试验样机具有重要的作用,打下坚实的理论基础。

孙春双[6]2014年在《液压多路阀测试系统设计与关键技术研究》文中提出我国液压测试技术经过几十年的时间已有了很大的进展,CAT技术和虚拟仪器的发展大大提高了液压测试系统的智能化程度。液压装备的进步与液压测试技术息息相关,国内液压元件测试系统也逐渐增多,但液压测试系统中依然存在许多尚待深入研究的问题。本课题研制了一套多路阀综合测试系统,并针对该系统研制过程中的压力飞升速率、系统精度和温度控制问题进行研究,同时问题的研究结果对其他液压测试系统的研究也具有一定的推动作用。论文的主要研究内容如下:第一章,介绍了液压测试技术的研究现状及发展趋势,介绍了对国内外液压多路阀测试系统的研究现状,指出了本课题研究的背景和意义,阐述了本课题的主要研究内容。第二章,介绍了多路阀测试系统的功能和设计方案,从测试系统的布局、安全性防护以及系统复合加载叁个方面对测试系统进行了详细介绍,通过多路阀试验测试了该测试系统的功能。第叁章,对液压测试系统的瞬态试验的响应飞升速率进行了研究。为保证系统满足测试标准,对比分析了不同形式阶跃加载的方案,采用了二通插装阀的快速开关单元对系统进行加载。通过仿真对比研究了插装阀先导油液内外供油的区别,全面分析了影响测试系统压力飞升速率的因素,在测试系统中采取相应措施保证测试系统满足压力飞升速率要求。第四章,对液压测试系统的测试精度问题展开研究。全面分析了液压测试系统测试误差的来源,从液压测试参数控制、系统传感器、测试系统信号传输精度和测试数据采集及处理精度四个方面对系统的精度进行了全面的介绍。分析了误差产生的原因并在液压测试系统设计时采取有效措施,保证液压测试系统的精度达到要求。第五章,对液压测试系统的油温控制进行了研究。根据测试系统油温控制的要求设计了测试系统油温控制子系统,并针对油箱油液温度分布不均匀的问题提出了迷宫式隔板的油箱结构,通过Fluent仿真验证了迷宫式油箱结构提高油箱油液自循环能力的效果。针对该液压测试系统提出了温度控制策略。第六章,对本课题的研究进行总结并做出对下一步的展望。

范文玲[7]2007年在《电液伺服阀分布式测试系统研发》文中研究说明传统的手工测试系统,结构复杂、成本高、故障率高,测试精度低,远不能满足现代液压元器件的测试需求。为提高测试的精度及速度,降低试验成本,本文设计开发了一套具有远程测试功能的电液伺服阀分布式测试系统。本系统主要由液压试验平台和分布式测控系统二大部分组成。伺服阀的性能测试是通过PLC、触摸屏和PC机配合实现。PLC管理整个测试系统的底层电气控制和低速数据采集,触摸屏实现试验人员与PLC系统的人机交互,而PC计算机采集高速数据并与PLC进行低速数据交换,再进行数据计算处理。这种控制模式,既发挥了PLC控制精度高、抗干扰能力强、可靠性好的特点,又充分利用了PC机良好的数据分析和处理的能力。本测试系统的特点之一是实现了伺服阀性能测试过程的远程监测,允许多个远程终端在与试验现场相距甚远的位置上对测试过程进行与本地测试系统同步的远程监测。本文在对大量文献作了深入研究后,提出了测试系统的整体结构,并对测试系统的两大主要问题,频率特性测试方法及分布式数据通信策略进行详细研究,在此基础上设计并实现了测控软件及硬件系统,最后对电液伺服阀的两个典型性能进行了测试,验证了测试系统的功能完整性和可靠性。论文主要章节安排如下:第一章论述了液压测试技术和远程监控技术的发展及现状,并对本课题的研究背景、研究意义,以及研究内容做了阐述。第二章介绍了电液伺服阀的性能指标及液压试验平台结构,在此基础上,设计了分布式测试系统的整体方案,并对测控系统划分了功能层次,同时提出了PLC及PC机系统的软硬件构成。第叁章介绍了频率特性测试的互相关原理,并以互相关原理为基础设计了电液伺服阀频率特性的测试方案,研究了频率特性测试过程中的关键技术——软件信号合成、高速数据采集、动态液压缸位置纠偏、计算机信号处理。第四章研究分布式数据通信解决方案,包括本地串口通信和远程TCP/IP网络通信,针对不同的通信特点,制定行之有效的通信协议和通信格式;针对远程用户争用试验台控制权问题,给出了相应的解决方案;同时研究了独立数据请求机制,保证远程用户在任意时刻加入网络系统均可获得整个试验过程的试验数据。第五章对分布式测控系统的本地及远程测控软件进行统一设计,实现了软件复用,并完成了软件的模块化开发。设计了伺服阀放大板的通用输出接口电路,并在电气系统中设计了有效的抗干扰措施。本章从软硬件两方面完成了测控系统设计与实现。第六章在所研发的电液伺服阀测试系统上,对电液伺服阀的两个典型性能进行了测试,验证了测试系统的功能完整性和可靠性。第七章做了总结和回顾,并对将来的工作确定了研究方向。

杨建森[8]2008年在《悬架K&C特性对汽车操纵性的敏感性分析》文中研究指明本文的研究是结合吉林大学与安徽江淮集团合作项目“轿车底盘平台设计能力建设和某整车性能分析”来展开的。轿车底盘平台的设计主要是悬架的设计,悬架是底盘的灵魂,所以对汽车悬架K&C特性的研究和分析尤为重要,它对汽车的操纵稳定性及其相关品质的提升起着至关重要的作用和指导意义,本文研究的是悬架K&C特性对汽车操纵性的敏感性,它对汽车底盘的调校具有至关重要的作用和指导意义。论文围绕悬架K&C特性对整车操纵性的影响,主要完成以下工作:在JLU-I型整车单轴式悬架K&C特性参数试验测试平台的基础上,开发研制了JLU-II型汽车悬架K&C试验台;利用JLU-II型悬架K&C试验台测得的数据,完善了某车型的整车模型,并对该模型进行了验证;结合汽车操纵性试验仿真,包括开环仿真和闭环仿真,通过改变悬架K&C特性的性能指标值,对不同值下的仿真结果和评价结果进行了对比分析,从而得出了悬架K&C特性对汽车操纵性的影响程度,进而总结得到了悬架K&C特性对汽车操纵性的敏感性。

满在朋, 丁凡, 丁川, 刘硕, 黄挺峰[9]2014年在《液压软管脉冲试验的发展与研究综述》文中指出介绍液压软管脉冲试验的发展历史与国内外现状.研究液压脉冲的4种产生方式,对不同液压脉冲产生方式的优缺点进行对比分析.讨论液压脉冲试验的难点,主要包括数学模型的建立及控制策略的选用、油液温度的精确控制、系统的节能设计、软管曲挠机构的设计等.针对这些难点提出相应的对策,包括采用可以适应负载变化的先进控制策略、串级温度控制系统与模糊控制结合、合理利用脉冲压力下降阶段的能量等.说明了液压脉冲试验的未来方向是朝着耐高温及高压方向发展.

袁鸿[10]2010年在《轻型客车系列化设计中悬架通用化的研究》文中认为随着我国汽车行业迅猛发展,汽车制造企业之间的竞争也越来越激烈,而竞争的核心内容之一是汽车产品成本控制和产品更新换代速度,产品系列化是众多行之有效的方法之一。本文是依据某汽车企业的轻型客车系列化设计、开发、试验、生产过程中涉及到的大量理论分析和实际工作结果总结而成的。该项工作总体任务是以现有成熟的轻型客车为基础,以尽可能减少新开发的车身零部件、底盘零部件为方向,最终实现车型系列化为目的,即在现有车型基础上,形成加长车型、加长加宽加高车型等一系列车型。作者根据现有轻型客车的基础设计参数、结构以及标准车型、加宽车型和加长加宽车型总布置尺寸约束参数,构建了标准车型、加宽车型以及加长加宽车型前悬架系统模型、后悬架系统模型、整车运动仿真模型。通过实车试验,对标准车型、加长加宽车型整车实际操纵性能与运动仿真结果作了对比分析。提出了轻型客车的操纵稳定性仿真试验项目与现行条件下实车试验项目之间可以对比的范围。作者综合运用车辆动力学开发的叁种典型方法——虚拟样机仿真分析、物理样机客观评价、物理样机主观评估及调试,对系列化车型开发的各个环节进行研究,针对车辆动力学中的核心内容——操纵稳定性、平顺性及制动性进行系列化研究,将叁种方法有机的融为一体,扬长避短,对标准车型、加宽车型以及加长加宽车型进行深入的研究,对系列化车型悬架系统的主要动力学参数进行优化设计。本文的研究成果,首次应用于国内某轻型客车的系列产品实际开发过程之中,取得了很好的效果,为企业节省了大量的零部件开发费用和整车试验费用,缩短了产品开发周期。

参考文献:

[1]. 液压脉冲试验台的瞬态计算[D]. 姚志军. 西北工业大学. 2003

[2]. 基于PXI总线的压力瞬态过程数据采集与控制[D]. 李凌. 西北工业大学. 2006

[3]. 航空作动器往复密封工况模拟试验系统研究[D]. 库后涛. 浙江大学. 2017

[4]. 基于AMESim的滤清器液压脉冲系统仿真[D]. 王炽军. 华南理工大学. 2012

[5]. 液压脉冲试验台的设计与研究[D]. 苗延麒. 大连海事大学. 2015

[6]. 液压多路阀测试系统设计与关键技术研究[D]. 孙春双. 浙江大学. 2014

[7]. 电液伺服阀分布式测试系统研发[D]. 范文玲. 浙江大学. 2007

[8]. 悬架K&C特性对汽车操纵性的敏感性分析[D]. 杨建森. 吉林大学. 2008

[9]. 液压软管脉冲试验的发展与研究综述[J]. 满在朋, 丁凡, 丁川, 刘硕, 黄挺峰. 浙江大学学报(工学版). 2014

[10]. 轻型客车系列化设计中悬架通用化的研究[D]. 袁鸿. 吉林大学. 2010

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