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基于AMESIM的溢流阀建模及仿真研究

珠江水运 2025年第4期 42-44页

作者：胡国超沈伟林蔡建邦广州航海学院

本文主要以溢流阀为研究对象,利用AMESIM仿真平台对其进行建模,并验证模型的正确性,在此基础上,通过调整参数值,观察阻尼孔的直径、弹簧刚度及主阀弹簧预紧力三个参数对溢流阀的出口压力变化的影响,为溢流阀的使用、管理和设计提供指导。

关键词： AMESIM 溢流阀建模仿真

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溢流阀环形槽抗气穴性能分析及优化设计

重庆大学学报（自然科学版） 2012年第7期35卷 32-36页

作者：刘顺安杨嵩陈延礼胡卫国谢丹彤赵伟吉林大学机械科学与工程学院长春130022

采用RNGk-ε湍流模型数值模拟溢流阀环形槽口的气穴流动现象,并分析环形槽各结构参数对阀腔内气穴流场的影响。结果表明,结构参数θ越大,参数R1和R2取值最优时,抗气穴性能更明显。根据环形槽结构参数的数值模拟数据,利用kriging模型方... 详细信息

采用RNGk-ε湍流模型数值模拟溢流阀环形槽口的气穴流动现象,并分析环形槽各结构参数对阀腔内气穴流场的影响。结果表明,结构参数θ越大,参数R1和R2取值最优时,抗气穴性能更明显。根据环形槽结构参数的数值模拟数据,利用kriging模型方法得出代理函数,即以阀腔内最大气体体积分数为目标函数,以Gauss函数为相关函数,采用常数回归模型的似然函数。利用改进PSO算法对代理函数进行优化计算,经对比得出优化参数的抗气穴性能显著。

关键词：流体传动与控制溢流阀气穴流场 PSO算法 kriging代理模型

基于气隙组合永磁弹簧的直动式溢流阀优化设计

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机械工程学报 2018年第20期54卷 297-303页

作者：党堃原杨丽曼李运华司国雷陈君辉王文杰刘宇辉权龙赵斌北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院中国航天科技集团公司烽火机械厂太原理工大学机械工程学院

航天伺服系统高压大流量的特点,对溢流阀的可靠性、稳压精度和推重比提出了更高的要求。然而大推力下的螺旋压缩弹簧一般体积较大,并且服役期间存在卡死、疲劳断裂、塑性变形等失效模式,给伺服系统带来安全隐患。提出一种基于气隙组合... 详细信息

航天伺服系统高压大流量的特点,对溢流阀的可靠性、稳压精度和推重比提出了更高的要求。然而大推力下的螺旋压缩弹簧一般体积较大,并且服役期间存在卡死、疲劳断裂、塑性变形等失效模式,给伺服系统带来安全隐患。提出一种基于气隙组合永磁弹簧的直动式溢流阀结构,非接触式的永磁弹簧可避免上述失效和卡死故障,采用气隙组合的优化设计得到了理想的刚度曲线,不仅可有效提高推重比,同时可以减小大刚度带来的开启瞬间压力波动。在此基础上结合有限元仿真与迭代优化,精确设计了凸缘结构来补偿液动力,进一步提高了稳压精度。仿真结果表明,气隙组合永磁弹簧溢流阀具有良好的动静态指标,其设计方法为永磁弹簧在液压系统中的应用提供参考与借鉴。

关键词：气隙组合永磁弹簧溢流阀液动力补偿

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配合间隙对溢流阀稳态液动力的影响

中国机械工程 2018年第8期29卷 893-899页

作者：瞿道海周云山罗威刘云峰傅兵湖南大学机械与运载工程学院长沙410082

针对稳态液动力影响电液比例溢流阀调压精度的问题,建立了内流式滑阀液动力数学模型,基于CFD仿真平台,构建了考虑配合间隙的滑阀模型,并搭建了试验平台以验证模型的正确性,研究了不同配合间隙对滑阀稳态液动力的影响。结果表明:考虑配... 详细信息

针对稳态液动力影响电液比例溢流阀调压精度的问题,建立了内流式滑阀液动力数学模型,基于CFD仿真平台,构建了考虑配合间隙的滑阀模型,并搭建了试验平台以验证模型的正确性,研究了不同配合间隙对滑阀稳态液动力的影响。结果表明:考虑配合间隙的滑阀模型与试验测试结果有很好的一致性;溢流阀在工作过程中,阀口开度与配合间隙非常接近,随着压力升高,阀口开度变小,射流角接近20°;随着配合间隙增大,阀口开度变小,射流角变大;配合间隙在一定范围内,液动力随着间隙增大而增大,当达到临界值后,配合间隙对液动力的影响变小。

关键词：稳态液动力溢流阀射流角配合间隙

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插装式单向溢流阀特性

吉林大学学报（工学版） 2016年第2期46卷 465-470页

作者：陈晋市王国强龚勋王昕王丽杜阳吉林大学机械科学与工程学院长春130022 广西柳工机械股份有限公司广西柳州545007 江苏柳工机械有限公司江苏镇江212005 吉林大学珠海学院机械与汽车工程系广东珠海519041

介绍了一种具有直接检测特性的插装式单向溢流阀,该插装阀具有调压偏差小、控制压力精度高的特性。为了研究其调压特性机理,重点对溢流过程进行了理论分析,建立了其传递函数,定性地分析了影响其性能的关键参数;并利用AMESim软件建立了... 详细信息

介绍了一种具有直接检测特性的插装式单向溢流阀,该插装阀具有调压偏差小、控制压力精度高的特性。为了研究其调压特性机理,重点对溢流过程进行了理论分析,建立了其传递函数,定性地分析了影响其性能的关键参数;并利用AMESim软件建立了该插装阀的HCD仿真模型,定量地分析了关键参数对插装式单向溢流阀动态特性与稳态性能的影响。研究结果表明:直接检测特性形成了级间负反馈,有效降低了稳态调压偏差;调整环形缝隙有助于改善溢流阀的动态特性,而调整顶杆端面面积有助于改善溢流阀稳态特性;该结构类型的单向阀有助于补油。

关键词：液体流动与控制溢流阀直接检测传递函数 AMESim仿真

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液压溢流阀的失稳分析和实验研究

工程科学学报 2016年第1期38卷 135-142页

作者：马威马飞周志鸿耿晓光北京科技大学机械工程学院北京100083

分析了液压回路中溢流阀的结构特点,考虑液压油压缩性、管道弹性和阀芯碰撞阀座时的能量损失,建立了溢流阀量纲一形式的数学模型,并进行了Lyapunov指数分析,目的是研究溢流阀的失稳机理和颤振行为.应用非光滑动态系统理论和MATLAB软件... 详细信息

分析了液压回路中溢流阀的结构特点,考虑液压油压缩性、管道弹性和阀芯碰撞阀座时的能量损失,建立了溢流阀量纲一形式的数学模型,并进行了Lyapunov指数分析,目的是研究溢流阀的失稳机理和颤振行为.应用非光滑动态系统理论和MATLAB软件绘制单参数和双参数分岔图,理论解释了阀芯离开阀座时的擦边分岔.结果表明,溢流阀入口流量和预设压力直接决定着阀的振荡特性,并且存在着Hopf分岔、擦边分岔、周期和混沌等现象.搭建了测试平台,得到弹簧预压缩量x0=5 mm情况下的阀芯位移分岔图,对数学模型进行了验证.

关键词：溢流阀失稳混沌分岔非光滑系统 Lyapunov指数

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直动式溢流阀的分岔分析与实验

振动．测试与诊断 2016年第3期36卷 529-535,606页

作者：马威马飞周志鸿耿晓光北京科技大学机械工程学院北京100083

为了改善广泛应用的直动式溢流阀的颤振行为,考虑油液压缩性、管道弹性和阀芯碰撞阀座时的能量损失,建立了溢流阀无量纲形式的数学模型。以4种不同的弹簧预压缩量,作出了相位和向量场分布图,得到了系统的稳定平衡状态。应用非光滑动态... 详细信息

为了改善广泛应用的直动式溢流阀的颤振行为,考虑油液压缩性、管道弹性和阀芯碰撞阀座时的能量损失,建立了溢流阀无量纲形式的数学模型。以4种不同的弹簧预压缩量,作出了相位和向量场分布图,得到了系统的稳定平衡状态。应用非光滑动态系统理论和计算软件MATLAB,画出了单参数和双参数分岔图,发现系统存在Hopf分岔、极限环鞍结点分岔、广义Hopf分岔和尖点分岔等分岔现象。搭建了测试平台,得到了阀芯位移分岔图和频谱瀑布图,对数学模型进行了实验验证。结果表明,小流量时为混沌或周期碰撞震荡,增大流量可改善阀芯颤振行为,为周期非碰撞震荡或稳定平衡状态。此研究工作为直动式溢流阀的失稳机理和颤振行为提供了理论依据。

关键词：溢流阀 Hopf分岔极限环鞍结点分岔广义Hopf分岔尖点分岔

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半主动减振器用先导溢流阀的开度特性

华南理工大学学报（自然科学版） 2015年第8期43卷 91-98页

作者：袁显举郭孔辉华南理工大学机械与汽车工程学院广东广州510640 长春孔辉汽车科技有限公司吉林长春130012

利用计算流体动力学(CFD)方法,获得了液动力、粘性力对先导阀芯位置的影响规律,反映了阀芯在减振器流量范围内呈现高频、低幅值的振动现象,分析了先导阀保持稳态位置和快速动态响应的关键因素.在溢流阀分析方面,建立了环形薄板在集中载... 详细信息

利用计算流体动力学(CFD)方法,获得了液动力、粘性力对先导阀芯位置的影响规律,反映了阀芯在减振器流量范围内呈现高频、低幅值的振动现象,分析了先导阀保持稳态位置和快速动态响应的关键因素.在溢流阀分析方面,建立了环形薄板在集中载荷、局部分布载荷、全局分布载荷作用下的几何非线性偏微分方程,指出了集中载荷和局部分布载荷按照双曲正切函数或者幂函数等效分布的规律,并利用有限元方法分析了溢流阀的瞬态开度规律.最终,基于相关数学模型、CFD计算结果和有限元分析仿真结论建立了整体的计算模型,并将整体流量仿真结果与实验结论进行了对比.结果表明,理论和实验具有较好的一致性,理论分析方法可行.

关键词：半主动减振器先导阀溢流阀计算流体动力学有限元分析

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螺纹插装式溢流阀阀套内锥面制造的误差控制

工程科学学报 2021年第7期43卷 966-975页

作者：张祝肖名涛沈陆明童成前苏州萨伯工业设计有限公司苏州215131 南京萨伯工业设计研究院有限公司南京211399 湖南农业大学机电工程学院长沙410128 湖南农业大学信息与智能科学技术学院长沙410128 北京汽车集团越野车有限公司北京101399

螺纹插装式溢流阀阀套精加工采用碳氮共渗后磨削的制造工艺,内锥面的形位误差会影响溢流阀的使用寿命和静动态特性,制造过程需要精准控制内锥面的误差.通过对工艺分析建立制造误差模型并应用研究,由此获得内锥面自身角度的合理误差范围... 详细信息

螺纹插装式溢流阀阀套精加工采用碳氮共渗后磨削的制造工艺,内锥面的形位误差会影响溢流阀的使用寿命和静动态特性,制造过程需要精准控制内锥面的误差.通过对工艺分析建立制造误差模型并应用研究,由此获得内锥面自身角度的合理误差范围,以及内锥角误差与磨削量之间的变化关系.根据阀套结构特点设计专用的检测装置,并对检测原理和测量误差进行分析,通过误差校对提高检测精度.对热处理后的阀套进行轴向尺寸分组,并采用基准统一原则,保证磨削制造精度的稳定性.根据检测原理和误差模型对试磨件进行误差计算,并据此调整磨削参数,使制造误差合格;后续制造时采用检测装置快速测量阀套的密封圆轴向尺寸,使制造误差均落在控制范围内,保证批量生产的可控性.研究表明,基于某型溢流阀的设计及工艺参数,内锥面自身角度的实际制造误差控制以±0.8°为宜,对应的密封圆轴向最大磨削公差为0.186 mm、修正后的最小磨削公差为0.075 mm;实验验证了误差模型的准确性,所述检测方法的角度测量误差为0.06°、密封圆轴向尺寸测量误差为2μm,因角度测量误差带来的最大、最小磨削量范围偏差可通过内锥角实际制造误差的收缩进行补偿;所研究的理论与方法也为其他内锥面的制造控制及逆向工程提供了系统的方法.

关键词：溢流阀螺纹插装式阀套内锥面内锥角制造误差