基于動網(wǎng)格技術(shù)的高速液壓缸動態(tài)過程流場數(shù)值模擬.pdf

1、在現(xiàn)代機(jī)電設(shè)備向高速大功率方向發(fā)展趨勢下，高速液壓缸已悄然成為學(xué)者們的研究熱點(diǎn)。目前，關(guān)于高速液壓缸的研究大多數(shù)是以其控制、緩沖以及密封等問題展開的，對其內(nèi)流場的研究卻不多見。通過對高速液壓缸內(nèi)流場的研究，掌握活塞運(yùn)動過程中其端面的壓力分布規(guī)律，不僅可以了解液壓缸的動態(tài)響應(yīng)特性，更好的控制高速液壓缸的運(yùn)行，還可以為液壓缸的密封、緩沖等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供有實(shí)用價(jià)值的參考和理論指導(dǎo)。
　　鑒于此，本文以某活塞式高速液壓缸作為研究對象，結(jié)合計(jì)

2、算流體動力學(xué)及數(shù)值模擬相關(guān)理論，利用專業(yè)的流體分析軟件和動網(wǎng)格技術(shù)對其進(jìn)行了內(nèi)流場模擬仿真。主要做了如下工作:
　　(1)根據(jù)活塞式高速液壓缸的結(jié)構(gòu)建立了用于仿真的幾何模型，用GAMBIT軟件對其進(jìn)行三維建模和網(wǎng)格劃分;在對高速液壓缸內(nèi)流態(tài)探討的基礎(chǔ)上，選擇了標(biāo)準(zhǔn)湍流模型用于仿真計(jì)算;通過編寫UDF程序，實(shí)現(xiàn)了動網(wǎng)格技術(shù)在高速液壓缸動邊界仿真中的應(yīng)用;
　　(2)結(jié)合動網(wǎng)格技術(shù)，使用FLUENT軟件對特定工況下高速液壓缸內(nèi)流

3、場整個(gè)工作行程進(jìn)行了連續(xù)的動態(tài)仿真，分析了缸內(nèi)流場中的流線和壓力分布;通過提取數(shù)據(jù)，得到高速液壓缸的速度-時(shí)間、壓力-時(shí)間瞬態(tài)變化曲線;分別對高速液壓缸運(yùn)動的起始階段、勻速階段以及終止階段進(jìn)行了詳細(xì)討論;
　　(3)分別對不同壓差、行程、初始容腔、油口大小及分布下的高速液壓缸進(jìn)行了數(shù)值模擬仿真，探討了動力學(xué)參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)對高速液壓缸運(yùn)動的影響。結(jié)果表明:壓差越大，高速液壓缸進(jìn)入平穩(wěn)階段的時(shí)間越短，活塞速度波動越大;工作行程越短，液