中国机械工程
中國機械工程
중국궤계공정
CHINA MECHANICAl ENGINEERING
2015年
3期
298-303,304
,共7页
超磁致伸缩材料%流固耦合%等效质量%开启压力
超磁緻伸縮材料%流固耦閤%等效質量%開啟壓力
초자치신축재료%류고우합%등효질량%개계압력
giant magnetostrictive material(GMM)%fluid-solid coupling%equivalent mass%crack- ing pressure
提出了一种采用悬臂梁式吸排油阀的超磁致伸缩液压泵结构，针对泵用悬臂梁阀工作时的流固耦合特性，基于单自由度振动理论与流固耦合作用下阀片振动参数等效计算原则，对超磁致伸缩泵悬臂梁被动阀进行了线性化数学建模，并在 MATLAB/Simulink 环境下进行了仿真研究。为研究其非线性特性，基于流固耦合力学原理，建立了超磁致伸缩泵悬臂梁被动阀流固耦合数值模型，并利用Comsol-CFD对其工作特性进行了数值求解。然后依据求解结果进行了深入分析，得到了阀片主要参数对泵性能的影响规律，为超磁致伸缩泵悬臂梁被动阀的主要结构参数的设计与优化提供相关依据。最后，通过不同厚度悬臂梁阀片在流固耦合作用下开启位移的线性理论结果与非线性数值结果的对比完成了模型验证，实验测试了超磁致伸缩泵的流量特性与阻断压力特性，得到了该泵峰值驱动频率为300 Hz左右。
提齣瞭一種採用懸臂樑式吸排油閥的超磁緻伸縮液壓泵結構，針對泵用懸臂樑閥工作時的流固耦閤特性，基于單自由度振動理論與流固耦閤作用下閥片振動參數等效計算原則，對超磁緻伸縮泵懸臂樑被動閥進行瞭線性化數學建模，併在 MATLAB/Simulink 環境下進行瞭倣真研究。為研究其非線性特性，基于流固耦閤力學原理，建立瞭超磁緻伸縮泵懸臂樑被動閥流固耦閤數值模型，併利用Comsol-CFD對其工作特性進行瞭數值求解。然後依據求解結果進行瞭深入分析，得到瞭閥片主要參數對泵性能的影響規律，為超磁緻伸縮泵懸臂樑被動閥的主要結構參數的設計與優化提供相關依據。最後，通過不同厚度懸臂樑閥片在流固耦閤作用下開啟位移的線性理論結果與非線性數值結果的對比完成瞭模型驗證，實驗測試瞭超磁緻伸縮泵的流量特性與阻斷壓力特性，得到瞭該泵峰值驅動頻率為300 Hz左右。
제출료일충채용현비량식흡배유벌적초자치신축액압빙결구，침대빙용현비량벌공작시적류고우합특성，기우단자유도진동이론여류고우합작용하벌편진동삼수등효계산원칙，대초자치신축빙현비량피동벌진행료선성화수학건모，병재 MATLAB/Simulink 배경하진행료방진연구。위연구기비선성특성，기우류고우합역학원리，건립료초자치신축빙현비량피동벌류고우합수치모형，병이용Comsol-CFD대기공작특성진행료수치구해。연후의거구해결과진행료심입분석，득도료벌편주요삼수대빙성능적영향규률，위초자치신축빙현비량피동벌적주요결구삼수적설계여우화제공상관의거。최후，통과불동후도현비량벌편재류고우합작용하개계위이적선성이론결과여비선성수치결과적대비완성료모형험증，실험측시료초자치신축빙적류량특성여조단압력특성，득도료해빙봉치구동빈솔위300 Hz좌우。
A novel structure of giant magnetostrictive pump (GMP)for the hybrid solid fluid ac tuator was designed.Aiming to fluid-solid coupling characteristics of cantilever valve in GMM-base-d praummept,erbsaosfedcaonntilseinvegrlevadlevger,eea olifnefraeremdoomdevl idbersactrioibnintheory and equivalent calculation principle to pa- tablished and simulated.Further,aimim g kinetic characteristic of cantilever valve was es- tilever valve,a numerical model with Cogmtsoo-lthCeFnDonwlianseabruiclht,araaccctoerridsitnic of fluid-solid coupling of can- gly numerical investigation for cantilever valve was performed,thus,the interaction relationship among main parameters of cantile- ver valve and performance of GMM-based pump was obtained,which provides a reference for parame- ter design and optimization of cantilever valve in GMM-based pump.Finally,the validity of abovementioned numerical results was validated by comparing the simulation results with the theoretical one.
