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基础振动下电磁换向阀设计方法

中南大学学报（自然科学版） 2019年第12期50卷 2978-2988页

作者：罗永康张怀亮刘瑞春李卫中南大学高性能复杂制造国家重点实验室湖南长沙410083 中南大学机电工程学院湖南长沙410083

针对工程机械工作过程中产生的强振动引起电磁换向阀阀芯瞬态液动力和电磁力变化,进而影响电磁换向阀压力-流量特性和换向时间的问题,建立基础振动下电磁换向阀的动力学仿真模型,并通过实验验证模型的正确性。运用多目标遗传算法对振动... 详细信息

针对工程机械工作过程中产生的强振动引起电磁换向阀阀芯瞬态液动力和电磁力变化,进而影响电磁换向阀压力-流量特性和换向时间的问题,建立基础振动下电磁换向阀的动力学仿真模型,并通过实验验证模型的正确性。运用多目标遗传算法对振动环境下电磁换向阀的主要结构参数进行优化设计。研究结果表明:阀的最佳设计参数是阀芯质量为0.005kg,阻尼系数为22.03N s/m,弹簧刚度为2384.8N m;优化后,基础振动下电磁换向阀流量波动失效区域降低80%,流量降低区域全部消失,换向时间延长区域降低62%。该研究可为基础振动下电磁换向阀的选型和设计提供依据。

关键词：电磁换向阀流量换向时间基础振动

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基础振动下直动式溢流阀的动态特性

中南大学学报（自然科学版） 2014年第12期45卷 4181-4186页

作者：张怀亮章国亮齐征宇中南大学高性能复杂制造国家重点实验室湖南长沙410083 中南大学机电工程学院湖南长沙410083

针对TBM掘进过程中存在的强振动对其上液压系统及元件工作性能的影响,以直动式溢流阀为研究对象,建立阀的Simulink仿真模型,分析基础振动及结构参数对溢流阀动态特性的影响规律。研究结果表明:直动式溢流阀的调定压力波动幅值随基础振... 详细信息

针对TBM掘进过程中存在的强振动对其上液压系统及元件工作性能的影响,以直动式溢流阀为研究对象,建立阀的Simulink仿真模型,分析基础振动及结构参数对溢流阀动态特性的影响规律。研究结果表明:直动式溢流阀的调定压力波动幅值随基础振动的振幅增大而线性增大,当频率等于80 Hz时,波动幅值达到最大,当频率超过80 Hz时,压力波动幅值随频率的增大而微弱减小;设计合理的受控腔容积能改善阀的动态特性;减小阀芯质量能显著减小因基础振动引起的压力波动,提高阀的稳定性。

关键词：直动式溢流阀基础振动动态特性数字仿真

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基础振动环境下TBM液压空间管道设计方法

中南大学学报（自然科学版） 2021年第11期52卷 3855-3863页

作者：赖超张怀亮瞿维熊宇中南大学机电工程学院湖南长沙410083 中南大学高性能复杂制造国家重点实验室湖南长沙410083

针对硬岩掘进机(TBM)工作过程中产生的强振动影响液压空间管道工作性能的问题,基于双向流固耦合理论和有限元方法建立基础振动下空间管道仿真模型,分析基础振动参数和管道结构参数对管道应力特性的影响。根据应力与功率的关系,建立空间... 详细信息

针对硬岩掘进机(TBM)工作过程中产生的强振动影响液压空间管道工作性能的问题,基于双向流固耦合理论和有限元方法建立基础振动下空间管道仿真模型,分析基础振动参数和管道结构参数对管道应力特性的影响。根据应力与功率的关系,建立空间管道流体功率流数学模型,研究基础振动参数和管道结构参数对管道流体功率流影响规律。利用综合评分法与正交实验分析空间管道结构参数影响的主次顺序,优化管道结构参数使得管道最大主应力降低56.27%,提出基础振动下空间管道的设计流程。研究结果表明:影响管道最大应力和流体功率流的管道结构参数主次顺序依次为曲率半径、壁厚及内径,其中曲率半径75 mm、壁厚25 mm、内径5 mm为最佳结构参数组合,本文所提分析方法能为基础振动下空间管道设计与选型提供参考。

关键词：基础振动空间管道流体功率流设计方法

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基础振动作用下转子轴承密封系统动力学分析

振动工程学报 2021年第6期34卷 1169-1176页

作者：张恩杰焦映厚陈照波武祥林张赛王治易上海宇航系统工程研究所上海201109 哈尔滨工业大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150001

针对受不平衡质量、轴承油膜、密封流体及基础振动多激励共同作用的转子系统,采用Lagrange法建立其动力学模型,以RungeKutta法求解系统非线性状态方程,绘制频谱图、分岔图和轴心轨迹来分析系统的动力学特性,并引入振动烈度评估转子的振... 详细信息

针对受不平衡质量、轴承油膜、密封流体及基础振动多激励共同作用的转子系统,采用Lagrange法建立其动力学模型,以RungeKutta法求解系统非线性状态方程,绘制频谱图、分岔图和轴心轨迹来分析系统的动力学特性,并引入振动烈度评估转子的振动水平。对比分析了基础振动对转子系统的非线性动力学特性及失稳转速的影响,并研究了基础振动的形式、频率及幅值对系统动力学特性的影响。结果表明,基础振动使得系统稳定性降低,其对转子系统动力学响应的影响具有明确的方向性。

关键词：非线性动力学转子基础振动振动烈度迷宫密封

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基础振动下电磁换向阀压力流量特性研究

西安交通大学学报 2017年第11期51卷 79-86,124页

作者：刘瑞春张怀亮李卫中南大学机电工程学院长沙410083 中南大学高性能复杂制造国家重点实验室长沙410083

针对基础振动对电磁换向阀压力-流量特性的影响,采用控制阀口压差模拟压力损失的方法,同时考虑基础振动引起的阀芯瞬态液动力和电磁力的变化,建立了基础振动下的电磁换向阀的数学模型和仿真模型,实验验证了模型的准确性,分析了基础振动... 详细信息

针对基础振动对电磁换向阀压力-流量特性的影响,采用控制阀口压差模拟压力损失的方法,同时考虑基础振动引起的阀芯瞬态液动力和电磁力的变化,建立了基础振动下的电磁换向阀的数学模型和仿真模型,实验验证了模型的准确性,分析了基础振动参数和结构参数对阀的压力-流量特性和流量波动的影响。研究表明:小流量、低压降电磁换向阀对基础振动的顺应性较好;基础振动下存在压力-流量特性降低区域和流量波动失效区域,压差为0.7 MPa时的压力-流量特性降低区域是0.4MPa时的45倍;弹簧刚度小于5kN/m时,减小阀芯质量、增大阻尼系数有利于降低流量波动幅值。该研究对基础振动下电磁换向阀的选型和设计提供了一定的理论参考。

关键词：基础振动电磁换向阀压力-流量特性流量波动

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基础振动对转子系统动力特性影响的试验研究

推进技术 2016年第11期37卷 2157-2164页

作者：颜文忠 Konstantin Shaposhnikov 张大义于平超洪杰北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191 先进航空发动机协同创新中心北京100191

为了满足航空发动机转子系统的动力学设计需求,采用试验方法研究基础的振动幅值和振动频率对转子系统横向振动的影响。结果表明,基础振动对转子动力特性的影响具有方向正交性,基础的水平振动仅影响转子的水平振动响应。转子与基础产生... 详细信息

为了满足航空发动机转子系统的动力学设计需求,采用试验方法研究基础的振动幅值和振动频率对转子系统横向振动的影响。结果表明,基础振动对转子动力特性的影响具有方向正交性,基础的水平振动仅影响转子的水平振动响应。转子与基础产生振动耦合,其轴心轨迹的形状和大小受基础振动幅值和频率共同影响,转子振动幅值随基础振幅增加而线性增加,随频率的增加呈二次函数增长,振幅比最大可以达到4。由于基础过大的振幅或频率会带来轴心轨迹的复杂变化,导致振动响应过大,在航空发动机的转子动力特性设计中,必须考虑和有效控制基础的振动幅值和频率,以降低转子系统的振动响应。

关键词：基础振动转子转子动力学振动响应轴心轨迹

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基础振动下插装式单向阀的动态响应特性研究

华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第10期52卷 34-39,53页

作者：张建军冀宏简洪超刘新强兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃兰州730050 兰州理工大学特种泵阀及流控系统教育部重点实验室甘肃兰州730050 中国北方车辆研究所北京100072

为明确强振动环境对某特种车辆插装式单向阀工作性能的影响,建立了插装式单向阀在基础振动作用下的数学模型和AMESim仿真模型,分析了当基础振动最大加速度为4g时,不同振动参数及阀结构参数下单向阀的动态响应特性,并通过实验验证了模型... 详细信息

为明确强振动环境对某特种车辆插装式单向阀工作性能的影响,建立了插装式单向阀在基础振动作用下的数学模型和AMESim仿真模型,分析了当基础振动最大加速度为4g时,不同振动参数及阀结构参数下单向阀的动态响应特性,并通过实验验证了模型的有效性.结果表明:当正向通流,基础振动频率大于43 Hz时,单向阀全工况的流量波动幅值占比小于10%,不会发生流量波动失效,时均流量相对无振动时的相对偏差小于25%;当流量小时,弹簧刚度越大、阀芯质量越小,流量波动越小;当流量大时,弹簧腔阻尼孔直径越大,流量波动越小;当反向截止时,基础振动会使阀口打开,最小反向泄漏流量达到3.3 mL/min,截止功能失效.振动环境下,可通过适当增大弹簧刚度、减小阀芯质量和增大弹簧腔阻尼孔直径来减小插装式单向阀的流量波动.

关键词：插装式单向阀基础振动动态响应特性流量波动失效

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基础振动下直动式溢流阀的阀口泄漏分析

浙江大学学报（工学版） 2015年第6期49卷 1160-1165,1172页

作者：王蔚坪张怀亮章国亮中南大学机电工程学院湖南长沙410083 中南大学高性能复杂制造国家重点实验室湖南长沙410083

针对硬岩掘进机(TBM)在掘进过程中产生的振动影响液压元件内泄漏的问题,分析基础振动及结构参数对溢流阀阀口泄漏量的影响规律.以安装在TBM基础上的直动式溢流阀为研究对象,建立基础振动下溢流阀的阀口泄漏量数学模型.通过计算基础振动... 详细信息

针对硬岩掘进机(TBM)在掘进过程中产生的振动影响液压元件内泄漏的问题,分析基础振动及结构参数对溢流阀阀口泄漏量的影响规律.以安装在TBM基础上的直动式溢流阀为研究对象,建立基础振动下溢流阀的阀口泄漏量数学模型.通过计算基础振动引起的溢流阀阀口泄漏量,确定溢流阀发生阀口泄漏时的临界入口压力.结果表明:阀口泄漏量随着基础振动振幅及频率的增大而近似线性增大;当弹簧刚度小于1.3×105 N/m时,阀口泄漏量随着弹簧刚度的增大而增大;当弹簧刚度为1.3×105 N/m时,阀口泄漏量达到最大值;减小弹簧刚度和阀芯质量可以显著减少因基础振动引起的阀口泄漏故障,从而提高溢流阀的工作稳定性.

关键词：直动式溢流阀基础振动阀口泄漏硬岩掘进机(TBM) 弹簧刚度阀芯质量

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基础振动下液压锁紧回路背压阀的选型方法

中南大学学报（自然科学版） 2018年第4期49卷 839-847页

作者：潘文龙张怀亮王蔚坪中南大学机电工程学院湖南长沙410083 中南大学高性能复杂制造国家重点实验室湖南长沙410083

针对振动环境下背压阀对锁紧回路动态特性的影响,建立节流阀、顺序阀及平衡阀作背压阀的3种锁紧回路的仿真模型,实验验证该仿真模型的正确性。对比分析在基础振动下空载、定载和变载时这3种背压阀对锁紧回路动态特性的影响,得到基础振... 详细信息

针对振动环境下背压阀对锁紧回路动态特性的影响,建立节流阀、顺序阀及平衡阀作背压阀的3种锁紧回路的仿真模型,实验验证该仿真模型的正确性。对比分析在基础振动下空载、定载和变载时这3种背压阀对锁紧回路动态特性的影响,得到基础振动以及负载对液压缸的速度影响曲线。研究结果表明:基础振动下定载及负载变化在0~90 k N时,节流阀和顺序阀背压相对平衡阀背压有更强的稳定性,当交变载及变载大于100 k N时,平衡阀的稳定性相对更好。该方法能够为液压锁紧回路背压阀的选型提供一定的参考。

关键词：背压阀锁紧回路基础振动选型动态特性