本文關(guān)鍵詞：基于ANSYS的軸向柱塞變量泵強(qiáng)度分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化

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【摘要】：軸向柱塞泵結(jié)構(gòu)緊湊、工作壓力高、易于實(shí)現(xiàn)變量控制,因而在工程機(jī)械領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。由于我國(guó)對(duì)液壓技術(shù)的研究起步較晚,在軸向柱塞泵的設(shè)計(jì)與制造等方面與發(fā)達(dá)國(guó)家有一定差距,而隨著國(guó)內(nèi)工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展,對(duì)軸向柱塞泵的性能要求也在不斷提高,因此進(jìn)行軸向柱塞泵工作性能以及結(jié)構(gòu)改進(jìn)等方面的研究具有重要意義。本文基于有限元數(shù)值求解技術(shù)及ANSYS計(jì)算分析軟件對(duì)軸向柱塞泵的重要零部件進(jìn)行有限元分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。首先對(duì)軸向柱塞泵配流副的配流工作原理、動(dòng)態(tài)工作特性及其在額定工況下的流固耦合受力情況進(jìn)行詳細(xì)分析,進(jìn)而完整準(zhǔn)確地得到了配流副動(dòng)態(tài)工作時(shí)的受力邊界條件,然后基于有限元數(shù)值求解技術(shù)及ANSYS計(jì)算分析軟件對(duì)軸向柱塞泵關(guān)鍵工作部件——配流副進(jìn)行有限元分析,從而得出配流副在額定工況下的整體受力情況,并繪制出配流副結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、應(yīng)變及變形云圖。通過(guò)分析結(jié)果并與配流副材料的許用力學(xué)性能參數(shù)作比較,判斷軸向柱塞泵配流副結(jié)構(gòu)是否滿足許用強(qiáng)度及最大變形等性能要求。與此同時(shí),本文用同樣的方法分析軸向柱塞泵殼體的受力情況,并對(duì)殼體進(jìn)行有限元分析,得到軸向柱塞泵殼體在額定工況下的應(yīng)力、應(yīng)變、變形云圖以及前6階固有頻率和模態(tài)振型,進(jìn)而判斷軸向柱塞泵殼體結(jié)構(gòu)是否滿足強(qiáng)度及變形等性能要求。最后,本文以輕量化設(shè)計(jì)為目標(biāo),利用ANSYS Workbench的Design Explorer模塊對(duì)軸向柱塞泵缸體和殼體進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì),通過(guò)設(shè)置輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù),求得一系列優(yōu)化設(shè)計(jì)點(diǎn),并通過(guò)響應(yīng)曲面法來(lái)反映輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)之間的影響關(guān)系。通過(guò)綜合考慮優(yōu)化目標(biāo)與實(shí)際工況,最終得到滿足輕量化設(shè)計(jì)要求的最優(yōu)設(shè)計(jì)方案,對(duì)提高材料利用率以及降低生產(chǎn)成本具有重要意義。
【關(guān)鍵詞】：軸向柱塞變量泵 ANSYS 強(qiáng)度分析 結(jié)構(gòu)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH322
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 課題研究背景與意義9
• 1.2 軸向柱塞泵國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-15
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容15
• 1.4 本文組織結(jié)構(gòu)15-16
• 1.5 本章小結(jié)16-17
• 2 軸向柱塞泵簡(jiǎn)介17-21
• 2.1 軸向柱塞泵概述17
• 2.2 斜盤(pán)式軸向柱塞變量泵的結(jié)構(gòu)與工作原理17-20
• 2.2.1 斜盤(pán)式軸向柱塞變量泵結(jié)構(gòu)分析17-18
• 2.2.2 斜盤(pán)式軸向柱塞變量泵工作原理18-20
• 2.3 本章小結(jié)20-21
• 3 軸向柱塞泵配流副強(qiáng)度分析21-45
• 3.1 軸向柱塞泵配流副簡(jiǎn)介21-22
• 3.2 軸向柱塞泵配流副受力分析22-26
• 3.2.1 軸向柱塞泵缸體受力分析22-25
• 3.2.2 軸向柱塞泵配流盤(pán)受力分析25-26
• 3.3 有限元分析理論及其軟件介紹26-30
• 3.3.1 有限元法概述26-27
• 3.3.2 有限元法分析步驟27-29
• 3.3.3 ANSYS Workbench簡(jiǎn)介29-30
• 3.4 軸向柱塞泵缸體有限元強(qiáng)度分析30-37
• 3.4.1 軸向柱塞泵缸體建模30-32
• 3.4.2 施加邊界條件32-35
• 3.4.3 求解與結(jié)果分析35-37
• 3.5 軸向柱塞泵配流盤(pán)有限元強(qiáng)度分析37-44
• 3.5.1 軸向柱塞泵配流盤(pán)建模37-38
• 3.5.2 施加邊界條件38
• 3.5.3 求解與結(jié)果分析38-44
• 3.6 本章小結(jié)44-45
• 4 軸向柱塞泵殼體有限元分析45-58
• 4.1 軸向柱塞泵殼體受力分析45-47
• 4.2 軸向柱塞泵殼體有限元強(qiáng)度分析47-49
• 4.2.1 軸向柱塞泵殼體建模47-48
• 4.2.2 求解與結(jié)果分析48-49
• 4.3 軸向柱塞泵有限元模態(tài)分析49-57
• 4.3.1 軸向柱塞泵振動(dòng)機(jī)理分析49-52
• 4.3.2 有限元模態(tài)分析簡(jiǎn)介52-53
• 4.3.3 軸向柱塞泵有限元模態(tài)分析53-57
• 4.4 本章小結(jié)57-58
• 5 軸向柱塞泵結(jié)構(gòu)優(yōu)化58-69
• 5.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)概述58
• 5.2 Design Explorer模塊簡(jiǎn)介58-60
• 5.3 軸向柱塞泵缸體結(jié)構(gòu)優(yōu)化60-64
• 5.3.1 參數(shù)設(shè)置與求解60-62
• 5.3.2 響應(yīng)曲面分析62-63
• 5.3.3 優(yōu)化結(jié)果分析63-64
• 5.4 軸向柱塞泵殼體結(jié)構(gòu)優(yōu)化64-68
• 5.4.1 參數(shù)設(shè)置與求解64-65
• 5.4.2 響應(yīng)曲面分析65-66
• 5.4.3 優(yōu)化結(jié)果分析66-68
• 5.5 本章小結(jié)68-69
• 結(jié)論69-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 致謝74-75

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

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2 王益群,張偉;流體傳動(dòng)及控制技術(shù)的評(píng)述[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2003年10期

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

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本文編號(hào)：979254