波力发电液压PTO系统蓄能器特性建模与参数优化

蓄能器是波力发电液压PTO系统中的重要元器件,合理选择和设置蓄能器参数可显著改善PTO系统的运行稳定性.针对摆式波力发电PTO系统,本文建立了囊式蓄能器-管路动力学模型,分析了影响蓄能器特性的相关参数,利用AMESim软件仿真进行了参数优化,并通过样机试验验证了理论分析和仿真结果的一致性.研究结果表明:经过参数优化的蓄能器能显著改善PTO系统的运行稳定性;其优化公称容积应略大于系统所需的最小补液体积;其优化充气压力为额定压力的90%左右;接口管路长度不宜过长;接口管路直径对系统压力响应影响微小,其设置满足流量需求即可.     

吸收脉动用皮囊式蓄能器动态特性的试验研究

本文以国产NXQ系列皮囊式蓄能器为研究对象,讨论了吸收流量脉动、压力脉动的动态特性和它们的适宜工作范围,分析了根据脉动频率和工作压力选择蓄能器容积及确定连接管路尺寸的方法。为吸收泵出口的高频脉动,建议蓄能器采用扁平型结构,以提高固有频率。     

利用亥姆霍兹共鸣器衰减压缩机阀腔内压力脉动的研究

针对压缩机管路气流脉动问题,提出了一种适用于活塞压缩机阀腔气流脉动衰减的亥姆霍兹共鸣器结构,并对其衰减特性进行了研究,同时建立了某活塞压缩机排气管路气流脉动的三维波动模型,模拟了气柱固有频率及压力脉动波形.实验结果表明:安装亥姆霍兹共鸣器后,压缩机阀腔内的压力脉动幅值降低40.4％,缓冲罐之后的远离压缩机侧的管路内压力脉动幅值变化很小;管路气缸喉管处的52.9 Hz特征频率消失,该处附近出现了2个新频率,分别为40.4 Hz和66.9Hz;当共鸣器共振频率偏离脉动主频且为46.3 Hz时,阀腔内压力脉动幅值将衰减24.4％.     

蓄能器对电磁阀试验台流体脉动消减作用的研究

介绍了电磁阀试验台流体系统的结构,分析了诱发流体脉动产生的机理和流体脉动对电磁阀试验台正常工作及运行的危害性,并说明了研究和采用一定工程措施消减流体脉动的必要性.在电磁阀试验台流体系统中使用了蓄能器组作为消减流体脉动元件,介绍了蓄能器的结构和工作原理,进行了加装蓄能器的流体系统压力对泵源流量脉动的幅频特性并对其进行动特性的仿真研究,进而合理地选择蓄能器组的相关工作参数使其达到最佳消减电磁阀试验台流体脉动的效果.     

基于流固耦合的液压振动桩锤管系减振研究

基于振动桩锤液压管路的流固耦合计算模型,结合面向地基土的负载特性分析方法,并考虑油泵流量脉动因素的影响,采用ANSYS与CFX进行有限元联合仿真,研究沉桩过程中液压管路振动特性的变化规律,确定其发生强烈振动的原因。同时,通过卡箍的动力学优化设计,对液压管路的振动进行控制。研究结果表明:卡箍的固定位置、数量等设计参数是影响液压管路振动特性的重要因素,当增设1处卡箍时其一阶自振频率最大提高22.4 Hz,增设2处时最大提高56.6Hz,最终得到能有效避免管系共振发生的优化设计方案,仿真及试验结果验证了该新方法是可行的,其研究成果可为复杂输流管路的铺设安装与振动控制提供参考。     

切削状态下刀具超声振动的衰减特性

刀具的超声振动衰减可用其在脉冲切削力作用下的特性方程描述,作为系统调整和参数选择的依据。分析与实验表明,应在过共振区(ω>ωs)选择频率工作点,并使切削造度系数ν>0.2;从切削力的影响出发,有可能通过切削用量的优选,预控切削状态下刀具的超声振动衰减。     

在液压系统中蓄能器吸收泵脉动流量的理论分析研究

对液压系统来说,它的工作压力愈稳定愈好。可是,由于液压泵不可避免地存在着流量的脉动(如图1和表1所示),所以导致系统的工作压力不够稳定。为了减少或消除这些压力脉动,一般都在液压系统中增加一个蓄能器(图3)。本文对蓄能器吸收系统中压力脉动进行理论分析后,提出选择蓄能器的理论公式,供科技工作者参考。(一)无蓄能器的液压系统分析如图2所示是一个无蓄能器的液压系统。该系统在稳定工作时Q=Q_R+Q_T。设已知节     

蓄能器吸收泵压力脉动效果的分析研究

本文通过理论分析、实验研究,探讨了皮囊式蓄能器吸收压力脉动的效果,提出了提高蓄能器吸收脉动效果的措施。并推荐一种专门用来消除压力脉动的盒式蓄能器及其容积的计算方法。     

单相交流液压系统设计及特性分析

对管道中液体脉动特性进行研究,获得管路谐振频率、管路传递矩阵、负载特性、系统传动效率等主要参数的计算表达式。据此对新设计的交流液压实验台各参数进行计算。研究结果表明:这些参数的计算值与实测值相近,且变化趋势相同;管道特性和负载特性决定着单相交流液压系统的振动特性及传动效率;优化系统负载特性是交流液压系统设计的关键。该研究结果可为同类型单相交流液压机械的设计提供理论依据。     

高压往复泵缸体系统接触问题数值模拟

针对往复泵外载荷作用复杂、缸体与阀套接触面上容易出现裂纹而失效的问题,依据往复泵工作原理、流体力学基本理论和接触问题数值方法,建立了高压往复泵缸体-阀座-阀套系统的接触模型.在考虑压力脉动、流量脉动、交变载荷和进、出口阀门开启关闭的撞击等多种因素的综合作用下,建立了高压往复泵缸体-阀座-阀套系统的有限元模型,对整个系统的接触状态进行了分析,得到缸体系统的应力分布、接触状态和接触面的接触应力分布情况及薄弱部位的位置.     

某乘用车空调管路疲劳失效原因分析

文章对某乘用车在强化道路上进行耐久性试验时出现空调排气管断裂的原因进行了分析。基于ANSYS软件建立了汽车空调管路系统的有限元模型,利用模态试验验证了模型的准确性;通过试验采集了强化道路条件下管路系统载荷输入位置的加速度信号,获得了各测点的载荷功率谱,并以此作为输入,对该车型的空调管路结构进行随机振动分析,发现排气管理论失效位置与实际断裂位置吻合;通过对危险点应力功率谱的分析,并结合管路系统的频响分析结果,判断发动机激励引起排气管共振是导致排气管疲劳失效的重要原因,为排气管结构优化指明了方向。     

基于随机共振大参数微弱周期信号检测

研究了非线性双稳系统的动力学机理,根据非线性系统产生随机共振的同步条件,提出了不满足绝热近似理论的大参数微弱信号实现随机共振的方法。通过对系统参数的适当调整,实现了大频率信号和大强度噪声淹没的微弱周期信号的检测。理论分析和仿真实验表明,该方法有效地实现了大参数微弱信号随机共振,使得利用随机共振法检测大参数微弱周期信号不再局限于尺度变换法。     

飞机压力加油管路动压控制技术

针对飞机地面压力加油管路系统通向5号油箱的管路压力脉动现象，提出一种新的实时主动流量控制方法，基于传统被动式抑制器，建立其动特性方程，并提取可控参量，通过反馈技术，确定出优化控制律，对抑制器气室压力进行在线优化控制，理论研究及试验结论证实了该方法的优越性。     

浅析活塞式蓄能器存在的质量问题及其解决办法

活塞式蓄能器是一种压力容器,其功能是:吸收液压冲击,消除脉动,降低噪声。具有存储能量和回收能量以及给系统进行能量补偿等作用。因此,活塞式蓄能器在许多领域得到广泛应用。该文通过分析活塞式蓄能器存在的质量问题原因,进而提出了其解决办法与措施,希望对类似产品制造有借鉴作用。     

基于特征值法的矩形薄板的动力稳定性试验研究

对边周期荷载作用下的矩形薄板,当外荷载的激振频率与板的自振频率满足特定的条件时,板发生参数共振失去稳定,其振动幅值迅速增加并在临界频率处产生跳跃式的下降。本文通过设定不同幅值的激振力进行扫频试验,根据参数共振的特点,提出运用时域分析法计算得到了板动力失稳的上下临界频率,验证了特征值法在求解理论不稳定域和非线性响应的正确性。试验结果表明当外荷载的作用频率是板自振频率的两倍时,板发生参数共振失去稳定；板在动力失稳的过程中经历了三个阶段,由稳定的暂态振动过渡至失稳的参数共振最后恢复至稳定的暂态振动；此外,非线性响应结果表明几何非线性限制了板动力失稳时振动幅值无限增长的趋势,并牵引其向大频率方向振动。     

井下低频水力脉动压裂机理与应用

针对岩石疲劳损伤特性,基于井下低频水力脉动载荷下岩石的疲劳损伤敏感参数和相关脉动传播衰减研究,确定了井下低频水力脉动压裂的合理参数范围。基于理论计算和模拟试验测试,设计了一种安全可靠、能适配水力压裂施工设计、输出参数值在优化范围的井下低频水力脉动发生装置。现场应用表明,采用该新技术后施工压力显著降低,施工安全可靠;对比同平台丛式井组邻井,增产效果明显。     

煤岩脉动水力压裂过程中声发射特征的试验研究

利用真三轴加载脉动水力压裂试验系统和PAC声发射仪,开展不同注液频率和不同压裂液黏度条件下煤岩脉动水力压裂过程的声发射(AE)试验研究,揭示煤岩脉动水力压裂过程中声发射参数、损伤演化规律及震级-频度关系参数b的动态特征。试验结果表明:煤岩在脉动水力压裂过程中,声发射行为演化过程可划分为平静期、提速期、加速期和稳定期4个阶段,其中提速期和加速期累积能量均值较平静期分别提高40.9和52.7倍;煤岩损伤演化过程可分为初始阶段、损伤发展阶段及损伤加速发展阶段,煤岩的声发射特征能较好地描述其损伤演化特性;脉动频率较低时煤样的AE活动水平和能量释放越强,裂隙发育程度越高;当压裂液黏度较高时,煤样的AE活动水平和能量释放越弱,裂隙发育程度较低;在煤岩脉动压裂整个过程中,当脉动频率或压裂液黏度较低时,煤岩AE振幅分布变化幅度较大,且其b更大,大尺度AE事件比例更低。     

脉冲式烟雾机燃烧室—喷管结构参数研究

论述了脉冲式烟雾机燃烧室－喷管结构参数的试验研究，并以脉动燃烧原一和非定常一元可压缩流体的基本理论分析，论证了参数选择的正确性，研究结果表明：脉冲喷气式发动机按声学共振原理工作；燃烧室－喷管，进气单向阀和进油单向阀组成一个自振系统，燃烧室－喷管的结构参数对发动机工作性能有重大影响。     

脉冲式烟雾机燃烧室－喷管结构参数研究

论述了脉冲式烟雾机燃烧室－喷管结构参数的试验研究，并以脉动燃烧原理和非定常一元可压缩流体的基本理论分析，论证了参数选择的正确性．研究结果表明：脉冲喷气式发动机按声学共振原理工作；燃烧室－喷管，进气单向阀和进油单向阀组成一个自振系统；燃烧室－喷管的结构参数对发动机工作性能有重大影响．     

波动载荷下蓄能器组在液压驱动系统中的仿真研究

文章研究了采用蓄能器组来有效抑制工程车辆液压驱动系统压力冲击的方法,建立了工程机械液压驱动系统加入蓄能器组后的仿真模型,为工程机械液压驱动系统中蓄能器的选择和匹配以及深入研究泵控马达系统调速特性和动态特性在有、无蓄能器情况下的不同提供了参考;利用AMESim仿真软件与工程车辆多功能试验台进行仿真分析与实验验证。结果表明,对于工作在剧烈波动载荷下的工程车辆液压系统,应根据系统的压力变化幅度配置不同固有频率的蓄能器组,并分段配置各蓄能器的参数来加宽吸收压力波动的频率宽度和压力冲击范围。