基于多物理場耦合分析的高壓柱塞泵結(jié)構(gòu)強度研究.pdf

1、隨著柴油發(fā)動機的飛速發(fā)展，燃油噴射的壓力也越來越大，而高壓柱塞泵是燃油噴射系統(tǒng)的核心，其結(jié)構(gòu)緊湊、工作壓力高，在高壓下仍需保持較高的效率。本文利用有限元軟件和松耦合的方法對高壓柱塞泵進行多物理場耦合分析的結(jié)構(gòu)強度研究，提出了比較系統(tǒng)性對其進行研究的方法。主要做了如下工作：
　　1.高壓油泵在泵油階段的流體動力學(xué)分析
　　首先利用Hypermesh有限元軟件建立燃油的流體動力學(xué)模型，將模型導(dǎo)入Fluent軟件進行流體分析，根據(jù)

2、所給的條件及參數(shù)，計算其泵油過程油壓變化。
　　2.油泵柱塞偶件流固耦合結(jié)構(gòu)強度分析
　　運用Hypermesh建立柱塞與柱塞套的結(jié)構(gòu)有限元模型，其次利用前述流體動力學(xué)計算結(jié)果，導(dǎo)出柱塞與柱塞套的最大油壓時刻流體壓力分布數(shù)據(jù)，將其導(dǎo)入Abaqus軟件里，將油壓載荷映射到固體有限元模型中，計算柱塞偶件應(yīng)力與變形。
　　3.凸輪-滾輪-滾輪銷運動組合的結(jié)構(gòu)力學(xué)分析
　　首先運用Adams多體動力學(xué)軟件，導(dǎo)入前述柱塞油

3、壓時間曲線進行加載，進行多體動力學(xué)仿真。然后根據(jù)計算結(jié)果提取滾輪銷對滾輪的作用力，利用Abaqus軟件對凸輪-滾輪進行靜力分析。其次利用經(jīng)典的Hertz接觸理論計算法和有限元法計算出的最大接觸應(yīng)力進行比較。再通過建立Archard磨損方程對凸輪在一個周期內(nèi)的磨損做簡單的估算，為凸輪的耐磨損設(shè)計提供理論依據(jù)。最后根據(jù)計算結(jié)果提取凸輪對滾輪的作用力，利用Abaqus軟件對滾輪-滾輪銷進行靜力分析。
　　4.電磁閥電磁力分析
　　

4、利用Ansoft Maxwell軟件建立電磁閥模型并計算一個周期的電磁力變化。
　　5.旁通閥電磁、液固耦合動態(tài)分析
　　運用Hypermesh建立包含旁通閥、旁通閥套、彈簧盤、銜鐵和螺釘?shù)碾姶?、液固耦合有限元模型。然后利用前述流體動力學(xué)計算結(jié)果，導(dǎo)出旁通閥的流體壓力分布數(shù)據(jù)到有限元模型，再利用電磁閥計算的電磁力作為載荷條件，對旁通閥關(guān)閉以及泵油過程進行動態(tài)力學(xué)分析。
　　本文不僅考慮到泵油階段流體對固體的影響，還利用