水液壓閥仿生抗磨損特性及數(shù)據(jù)協(xié)同管理研究.pdf

1、隨著綠色可再生能源的加速推進(jìn)和可持續(xù)的客觀要求，使得水介質(zhì)取代傳統(tǒng)礦物油介質(zhì)成為液壓技術(shù)發(fā)展的重要方向，其自身也因其來(lái)源廣、無(wú)污染、安全性好等諸多優(yōu)勢(shì)，促使這項(xiàng)技術(shù)重新崛起。而水液壓技術(shù)因油水不同的物化特性，對(duì)液壓閥的材料、結(jié)構(gòu)等方面都提出了新要求。本文針對(duì)水液壓閥在氣蝕沖蝕復(fù)合磨損中缺乏一定解決方案的理論框架，以及優(yōu)化數(shù)據(jù)量少、仿真過(guò)程中參數(shù)選擇主觀性強(qiáng)的缺點(diǎn)，進(jìn)行了以下研究。
　　首先，介紹水介質(zhì)中氣蝕磨損的機(jī)理，采用全氣蝕模

2、型對(duì)典型的水液壓閥口結(jié)構(gòu)進(jìn)行流場(chǎng)分析，對(duì)減輕和防止氣蝕損壞的措施原則進(jìn)行探討，設(shè)計(jì)防氣蝕液壓閥口結(jié)構(gòu)并對(duì)其進(jìn)行仿真模擬，以此來(lái)指導(dǎo)水液壓閥口結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。
　　其次，針對(duì)我國(guó)高含沙水的水質(zhì)情況，用BioTRIZ理論進(jìn)行由生物模型到工程模型的映射，采用仿紅柳抗沖蝕外形的方式提高閥芯的抗沖蝕性能。通過(guò)分析紅柳特性，給出六種仿生抗沖蝕結(jié)構(gòu)以及不同的排列方式，將其應(yīng)用到閥芯沖蝕磨損較為嚴(yán)重的區(qū)域，并結(jié)合之前提出的錐球結(jié)合防氣蝕結(jié)構(gòu)，利用 F

3、LUENT中的混合模型計(jì)算每一種仿生模型的氣體體積百分比與沖蝕磨損率，并對(duì)比選擇抗氣蝕沖蝕復(fù)合磨損性能最好的仿生結(jié)構(gòu)。應(yīng)用 DOE試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，確定各個(gè)變量對(duì)目標(biāo)函數(shù)的貢獻(xiàn)率，判斷各個(gè)變量存在的必要性。使用ISIGHT優(yōu)化軟件優(yōu)化閥芯上結(jié)構(gòu)參數(shù)，使其抗沖蝕氣蝕性能最佳，從而提高水液壓閥在高含沙水流中使用的壽命。
　　最后，針對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中優(yōu)化數(shù)據(jù)量少、結(jié)果準(zhǔn)確度差、仿真過(guò)程中參數(shù)選擇主觀性強(qiáng)的問(wèn)題進(jìn)行研究，探討中國(guó)制造2025戰(zhàn)略互