基于随机流量下柱塞泵的可靠性分析

通过对柱塞泵各摩擦副单柱塞间隙泄漏流量进行分析,推导出整个柱塞泵平均间隙泄漏流量,建立了总泄漏流量及容积效率模型.由于柱塞泵在制造、运行过程中其尺寸公差和运行工况的随机不确定性致使其流量也具有随机性,选取与随机流量密切相关的容积效率作为可靠性判据,提出了一种实用的柱塞泵流量特性的可靠性及灵敏度分析方法,并用Monte-Carlo随机数值模拟法验证了本文方法的准确性.研究结果表明:柱塞泵的容积效率可靠度随斜盘倾斜角和转速的增大而提高,随排油压力的增大而降低;各基本随机变量对可靠性影响的敏感度存在明显差异,滑靴副间隙在各摩擦副间隙中对可靠性的影响最为敏感.     

深海自持式剖面浮标浮力变化规律

为了分析海水温度、盐度、压力等环境参量对深海自持式剖面浮标净浮力的影响规律,以自主研发的4 000 m水深自持式智能浮标“浮星1号”为研究对象,建立理论模型,得到浮标整体变形量随压力、温度的变化规律. 通过压载试验及海上试验,验证了仿真模型预测结果的准确性和可靠性,得到浮标运动过程中的体积及浮力变化规律. 研究结果表明：温度对浮标体积的影响主要体现在较浅深度范围内,压力对浮标体积的影响随水深基本呈线性规律变化;浮标净浮力随着水深的增加呈非线性规律增加,在较浅深度的情况下,净浮力变化量主要受温度的影响,在较大深度的情况下,净浮力变化量主要受压力的影响;至4 000 Pa,浮标体积收缩总量为818 mL,净浮力增量等效质量为463 g.     

高压共轨系统高压油泵容积效率研究

高压油泵的容积效率决定了其供油能力,为了研究高压油泵容积效率的影响因素,提高高压共轨系统工作压力,利用AMESim液力仿真软件建立高压油泵的仿真模型。基于仿真模型在全工况范围内研究高压油泵容积效率影响机理,在典型工况下研究参数对容积效率的影响规律,利用相关性分析研究了高压油泵参数在有、无交互作用下与高压油泵容积效率的相关性变化规律。通过与实验数据对比,验证仿真模型的准确性,研究结果表明:控制信号占空比对容积效率的影响存在饱和区,在占空比饱和区内高压油泵的容积效率不受占空比影响;不考虑交互作用下影响容积效率的关键参数主要包括柱塞余隙容积、柱塞直径与升程、凸轮供油角及燃油温度等,考虑参数间交互作用下参数自身交互作用和柱塞参数间交互作用产生的二次因子与容积效率的相关性最显著。因此优化柱塞结构,在保证理论供油量前提下进行柱塞直径、升程及余隙容积之间的解耦,能显著提高高压油泵容积效率。     

高压油泵容积效率研究

高压油泵的容积效率决定了其供油能力,为了研究高压油泵容积效率影响因素,提高高压共轨系统工作压力,利用AMESim液力仿真软件建立高压油泵的仿真模型,通过与实验数据对比,验证仿真模型的准确性。基于仿真模型在全工况范围内研究高压油泵容积效率影响机理,在典型工况下研究参数对容积效率的影响规律,利用相关性分析研究了高压油泵参数在有、无交互作用下与高压油泵容积效率的相关性变化规律。研究结果表明,控制信号占空比对容积效率的影响存在饱和区,在占空比饱和区内高压油泵的容积效率不受占空比影响;不考虑交互作用下影响容积效率的关键参数主要包括柱塞余隙容积、柱塞直径与升程、凸轮供油角及燃油温度等,考虑参数间交互作用下参数自身交互作用和柱塞参数间交互作用产生的二次因子与容积效率的相关性最显著。     

乘用车悬架系统空气弹簧力学性能及刚度分析

介绍了乘用车悬架系统空气弹簧的基本特性,对空气弹簧的刚度进行了分析计算.计算表明空气弹簧的刚度不仅与其静平衡位置时的压力和容积有关,还与其有效面积变化率和体积变化率有关.     

带平衡阀的挖掘机行走马达液压制动特性

为了改善挖掘机行走马达的液压制动特性,建立了平衡阀及马达的系统模型,分析了平衡阀和大流量单向阀的阀芯锥度、节流孔直径、阀芯质量、敏感腔体积以及弹簧刚度等参数对马达液压制动特性的影响。马达液压制动的理论和试验结果表明:节流孔直径和弹簧刚度是平衡阀最主要的影响参数,减小节流孔直径和弹簧刚度可延长马达的液压制动时间;马达的实际液压制动时间为0.8s,制动压力为1.2MPa,理论结果与试验结果相吻合。     

可调刚度膜式空气弹簧特性试验研究

以某种膜式空气弹簧为研究对象,在分析空气弹簧特点及工作原理基础上,建立空气弹簧特性试验系统,完成空气弹簧刚度特性实验和电磁阀充放气实验。通过一定弹簧高度下气囊内部气体的充放气实验,了解电磁阀开关时间与弹簧内部气体压力的关系;通过对空气弹簧进行斜坡信号加载实验,了解一定初始压力下空气弹簧有效面积变化、有效容积变化和弹簧刚度变化。试验结果将为基于电控空气悬架的汽车平顺性控制研究奠定基础。     

二维(2D)活塞泵原理性验证研究

介绍了二维(2D)活塞泵的结构和工作原理,该泵利用活塞双自由度的运动原理(转动的同时能够轴向移动)来实现吸排油功能,并根据其工作原理给出了该泵的理论流量计算公式.为了验证二维(2D)活塞泵原理的可行性和初步测试该泵的容积效率,搭建了试验平台,设计了空载流量特性试验和负载压力流量特性试验.在空载和负载工况下,该泵都能正常完成吸排油工作.在空载工况下,随着转速升高实际流量呈线性增长,与理论流量接近.在负载工况下,随着压力升高,流量减小.通过试验验证了二维(2D)活塞泵的原理可行,容积效率在空载时较高,在负载时随压力增大有所下降.     

气动系统管路流场计算中边界条件的处理分析

为了深入研究气动系统的运动状态和各项参数的分布规律,根据气动系统运动的实际情况和运动过程,利用特征线法对气动系统的管路进行一维非定常流场计算,对管路进、出口处的节流口的流动状态进行合理简化,在边界条件的处理上引入压力回复模型和等压模型对节流口处的流动进行处理,并给出了两种模型的适用条件和范围。通过计算结果和实验结果的对比,验证了该方法的正确性,从而为处理气动系统的管路的进、出口边界条件问题提供了一     

超高压共轨系统性能试验研究

为克服高压源设计和喷油器内零部件难于集成的困难,实现超高压力喷射和可控喷油速率喷射,立足国内基础材料及加工制造工艺水平,提出并设计了超高压共轨系统。介绍了系统的工作原理,搭建了超高压共轨系统性能测试台架,定量分析了增压装置结构参数对增压峰值的影响,选取最佳参数组合开展了压力特性和喷油速率控制特性试验。结果表明:超高压共轨系统能够将燃油压力放大至超高压状态(大于200 MPa),并且通过改变增压装置和喷油器各自电磁阀的控制信号时序,能够实现灵活可控的喷油速率。在相同的增压比条件下,随着进油节流孔直径的增加,增压峰值逐渐增大,并且随着增压比的增大,增压峰值呈现非线性的增加趋势。同时,在相同弹簧预紧力的情况下,弹簧刚度越大,可承受的轨腔基压越高,这就意味着增压装置可在更高的基压下实现增压。但弹簧刚度过大会导致增压装置电磁阀电磁力不足无法打开,具体选择时应当折中考虑。     

转套式配流系统内部流场空化现象研究与分析

针对转套式配流系统工作时流场内部局部压力降低,产生低压区以及出现低于绝对零压的现象,本文利用空化模型模拟流体的压力分布,并分析了空化对系统的影响。同时,对空化产生的机理与模型进行分析,根据转套式配流系统的结构特征建立流体模型,根据仿真要求对配流系统流体域进行参数设置,并在仿真过程加入空化模型,设置流体饱和蒸汽压。仿真结果表明,配流系统工作过程中在高压区向低压区的过渡位置出现了空化现象,气泡被带入低压区,对配流系统元件的气蚀现象不明显,但会降低容积效率,说明空化对配流系统造成一定影响。该研究对进一步研究容积效率指明了方向。     

液压轴向柱塞泵容积效率可靠性灵敏度分析

为提高液压轴向柱塞泵可靠性及其性能,研究轴向柱塞泵主要性能指标之一容积效率的可靠性分析方法. 对单个柱塞间隙瞬时泄漏流量进行全面分析,推导出缸体位于任一瞬时角处的柱塞泵泄漏流量和容积效率;结合随机摄动理论、四阶矩技术等建立了轴向柱塞泵容积效率可靠性及可靠性灵敏度分析方法,并用Monte Carlo方法验证了文中所提可靠度分析方法的准确性和合理性. 分析结果表明:液压轴向柱塞泵可靠度随缸体转角周期性波动,当柱塞通过上止点时其可靠度最低,柱塞个数为9时可靠度波动相对较大,但其整体可靠度水平高于8个柱塞;各运动副间隙中滑靴与斜盘和缸体与配流盘之间间隙对可靠度影响较大,柱塞与柱塞腔和滑靴与柱塞球铰接副之间间隙对可靠度影响相对较小. 本文所提方法为轴向柱塞泵在研发设计、工艺及质量控制等环节提供了理论参考.     

横向荷载作用下桩-土耦合系统的土弹簧刚度

为了较准确地计算横向荷载作用下桩-土耦合系统的土弹簧刚度,首先基于Mindlin公式得到了力与变形量之间的关系,导出了土弹簧刚度与深度以及土体参数之间的关系.由于公式较复杂,故采用Matlab软件编制程序,计算了各弹簧单元的刚度系数,最后使用ANSYS软件计算了在此弹簧刚度系数下桩的变形及各弹簧的压力.通过与常用的基于Boussinesq解导出弹簧刚度的计算结果比较,两种方法所求出的桩体位移吻合较好.结果表明:采用Mindlin导出的位移解能更准确地确定土弹簧刚度系数.     

高效排水系统的管路直径设计计算

排水系统的效率取决于水泵的效率和管路的效率,管路一般由用户自行设计。合理设计管路的直径是提高排水系统效率的关键,特别是在水泵选定后。在阐述排水系统的效率和水泵效率及管路效率之间关系的基础上,提出了高效管路设计的原则,并提出了高效管路管径的计算公式。     

致密砂岩静态渗吸实验研究

为了研究致密油岩心的渗吸作用、机理及影响因素,建立了致密岩心渗吸实验装置,进行了致密砂岩岩心油水渗吸实验,研究了温度、压力和表面活性剂等因素对致密岩心油水渗吸效果的影响,分析了渗吸效率随时间变化曲线、曲线特征点及渗吸影响因素,得到了致密砂岩岩心渗吸规律及特征。结果表明,渗吸作用主要发生在基质岩心的表层,温度对渗吸的第二个阶段有较大的影响。单面致密油岩心油水渗吸效率在10%左右,地层条件下油水渗吸效率在25%左右。     

C r 3+聚合物凝胶与水交替注入调驱效果和机理分析#br# — — —以渤海油田储层条件为例

针对矿场减缓吸液剖面反转技术需求, 以渤海油藏储层为模拟对象, 以注入压力、 含水率和采收率为 评价指标, 开展了“ C r 3+聚合物凝胶+水” 交替注入调驱方式增油效果实验及矿场研究。结果表明, 调驱剂进入储层 中低渗透层, 一方面扩大了波及体积, 另一方面增加了渗流阻力和吸液启动压力, 引起吸液剖面反转。采用“ C r 3+ 聚 合物凝胶+水” 交替注入调驱方式, 不仅有利于增强C r 3+聚合物凝胶前置段塞对高渗透层的封堵作用, 还可进一步 发挥后续水段塞转向进入中低渗透层后的驱油作用, 从而减缓甚至消除调驱剂进入储层中低渗透层后引起的吸液 剖面反转现象。L D 5 - 2油田 A 2 2井实施“ C r 3+聚合物凝胶+水” 交替注入调驱工艺后, 压力明显提高, 有利于增强驱 替剂扩大波及体积效果。     

Cr~(3+)聚合物凝胶与水交替注入调驱效果和机理分析——以渤海油田储层条件为例

针对矿场减缓吸液剖面反转技术需求,以渤海油藏储层为模拟对象,以注入压力、含水率和采收率为评价指标,开展了"Cr3+聚合物凝胶+水"交替注入调驱方式增油效果实验及矿场研究。结果表明,调驱剂进入储层中低渗透层,一方面扩大了波及体积,另一方面增加了渗流阻力和吸液启动压力,引起吸液剖面反转。采用"Cr3+聚合物凝胶+水"交替注入调驱方式,不仅有利于增强Cr3+聚合物凝胶前置段塞对高渗透层的封堵作用,还可进一步发挥后续水段塞转向进入中低渗透层后的驱油作用,从而减缓甚至消除调驱剂进入储层中低渗透层后引起的吸液剖面反转现象。LD5-2油田A22井实施"Cr3+聚合物凝胶+水"交替注入调驱工艺后,压力明显提高,有利于增强驱替剂扩大波及体积效果。     

应用机电相似理论的带附加气室空气弹簧系统的建模与分析

应用机电相似理论建立了带附加气室空气弹簧电学模型,以及该空气弹簧系统与电学系统元器件之间的等效关系。采用网孔电流法研究了附加气室容积、振动频率等对空气弹簧刚度的影响。通过电路分析可知:带附加气室空气弹簧刚度随附加气室容积的增大而减小,随激振频率的升高而增大,主附气室之间气压的相位差也随频率的升高逐渐增大,但不会超过90°。为了验证电路模型和分析的正确性,进行了带附加气室空气弹簧特性试验,确定了电学模型参数并带入模型进行仿真。对仿真与试验结果进行对比,二者较为吻合,表明所建电学模型及电学分析是正确的,说明将机电类比方法引入空气弹簧系统特性的研究是可行的,为该方法在其他机械系统中的应用提供了参考。     

圆柱螺旋弹簧刚度的三次设计方法

本文采用日本田口玄一的三次设计方法设计圆柱螺旋弹簧刚度参数。通过信噪比分析和刚度值波动的统计分析,确定设计参数的最佳水平组合,提高了弹簧刚度的稳定性,增强了抗干扰能力。     

进油口尺寸对液压冲击机构运动性能影响

根据液压冲击机械设计主要目标参数要求,针对影响液压冲击机械主要条件参数的因素,从机构的进油口尺寸角度对其进行研究,结果表明:液压冲击机构进油口尺寸不仅直接影响机构内部压力和流量的脉动程度,也是导致机构工作过程中压力损失的一个主要因素,因此在设计或选用时需要综合考虑,合理匹配工作压力和流量这两个主要条件参数.