瞬态开启过程电液比例阀液动力的计算

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电液比例阀是电液比例控制系统的核心和主要功率放大元件,其性能的提高对电液比例控制系统的发展至关重要。电液比例阀中电磁铁推动阀芯运动,其需要克服的所有力中液动力占主要部分。液动力的计算不准确,将直接影响电磁铁推力与阀芯位移之间的精确对应关系,因此,液动力的准确计算是高品质电液比例阀设计的关键环节之一。  本文通过AMESim和FLUENT的联合仿真,提出一种电液比例阀瞬态开启过程液动力的计算方法。首先建立电液比例阀AMESim模型,得到阀口压力、流量等参数随时间变化的曲线,并将入口流量和出口压力随时间变化的曲线拟合为函数,进而将拟合函数作为边界条件,利用UDF将拟合函数动态链接至流场计算中,利用FLUENT软件中的滑移网格方法,计算得到边界条件随AMESim仿真结果变化和压差恒定两种情况下,电液比例阀瞬态开启过程中的液动力变化特性。  论文主要内容如下:  第一章阐述了本课题研究的重要意义和目的;综述了电液比例阀液动力的研究现状和存在的问题;概括了本论文的主要研究内容。  第二章简单阐述了电液比例阀试验液压系统的工作原理,利用AMESim软件中的HCD液压元件库搭建三位四通电液比例阀液压系统仿真模型,得到电液比例阀口压力、流量等参数的响应曲线,将P口流量响应曲线、A口压力响应曲线以及B口流量响应曲线输出后,通过Origin拟合为相应函数。  第三章针对Rexroth公司4WRAE10电液比例阀阀体和阀芯组成的流域进行建模,通过FLUENT软件中滑移网格方法实现比例阀瞬态开启过程液动力的动态计算;通过UDF将Origin拟合的函数动态链接到流场仿真计算中,作为液动力计算时的速度入口及压力出口边界条件。  第四章流场仿真计算中,通过油液对阀芯壁面压力积分来求解液动力。得到在边界条件随AMESim仿真结果变化和压差恒定的两种情况下,电液比例阀瞬态开启过程中液动力和压力分布随阀口开度的变化特性。  最后,对本论文的研究工作和成果进行了总结,展望了下一步的研究工作。  本论文对电液比例阀的合理使用及补偿液动力的优化设计提供理论依据,具有一定的指导意义。
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