基于多物理場(chǎng)耦合分析的高壓柱塞泵結(jié)構(gòu)強(qiáng)度研究.pdf

1、隨著柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的飛速發(fā)展，燃油噴射的壓力也越來(lái)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(duì)高壓柱塞泵進(jìn)行多物理場(chǎng)耦合分析的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度研究，提出了比較系統(tǒng)性對(duì)其進(jìn)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(dòng)力學(xué)分析
　　首先利用Hypermesh有限元軟件建立燃油的流體動(dòng)力學(xué)模型，將模型導(dǎo)入Fluent軟件進(jìn)行流體分析，根據(jù)

2、所給的條件及參數(shù)，計(jì)算其泵油過(guò)程油壓變化。
　　2.油泵柱塞偶件流固耦合結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析
　　運(yùn)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(dòng)力學(xué)計(jì)算結(jié)果，導(dǎo)出柱塞與柱塞套的最大油壓時(shí)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(jì)算柱塞偶件應(yīng)力與變形。
　　3.凸輪-滾輪-滾輪銷運(yùn)動(dòng)組合的結(jié)構(gòu)力學(xué)分析
　　首先運(yùn)用Adams多體動(dòng)力學(xué)軟件，導(dǎo)入前述柱塞油

3、壓時(shí)間曲線進(jìn)行加載，進(jìn)行多體動(dòng)力學(xué)仿真。然后根據(jù)計(jì)算結(jié)果提取滾輪銷對(duì)滾輪的作用力，利用Abaqus軟件對(duì)凸輪-滾輪進(jìn)行靜力分析。其次利用經(jīng)典的Hertz接觸理論計(jì)算法和有限元法計(jì)算出的最大接觸應(yīng)力進(jìn)行比較。再通過(guò)建立Archard磨損方程對(duì)凸輪在一個(gè)周期內(nèi)的磨損做簡(jiǎn)單的估算，為凸輪的耐磨損設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。最后根據(jù)計(jì)算結(jié)果提取凸輪對(duì)滾輪的作用力，利用Abaqus軟件對(duì)滾輪-滾輪銷進(jìn)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(jì)算一個(gè)周期的電磁力變化。
　　5.旁通閥電磁、液固耦合動(dòng)態(tài)分析
　　運(yùn)用Hypermesh建立包含旁通閥、旁通閥套、彈簧盤(pán)、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(dòng)力學(xué)計(jì)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(jì)算的電磁力作為載荷條件，對(duì)旁通閥關(guān)閉以及泵油過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)力學(xué)分析。
　　本文不僅考慮到泵油階段流體對(duì)固體的影響，還利用