一、NUMERICAL SIMULATION OF FLOW FIELD INSIDE HYDRAULIC SPOOL VALVE（论文文献综述）
石金艳,范芳洪,张克昌,李辉[1]（2022）在《基于CFD的双三角形节流槽液压滑阀阀口稳态液动力的仿真分析》文中研究指明选取双三角形节流槽液压滑阀作为研究对象,运用软件STAR-CD对该阀内的流场进行仿真计算,得到该滑阀在不同阀口开度时的稳态液动力数值,计算结果表明:在该双三角形节流槽液压滑阀阀口的流入和流出方向,稳态液动力均让阀口趋于关闭,其数值在流出方向略大于流入方向,且射流角变化微小,稳态液动力随着流量增加而增加。
陈乾鹏[2]（2021）在《液压滑阀热-粒耦合滞卡微观机理的实验研究》文中认为液压装备智能化、无人化、电动化的发展趋势,对液压系统的可靠性提出了更高要求。滑阀是液压系统中应用最为广泛的精密控制元件,其配合间隙尺寸一般为520μm。在实际工作中,由于热形变和颗粒污染等微观因素,滑阀阀芯会受到远大于常规摩擦力的“滞卡力”,从而导致系统性能劣化、失效,甚至造成机毁人亡的后果,因此液压可靠性问题,一定程度上就是滑阀滞卡问题。滑阀滞卡现象具有随机性,目前对其微观机理、内在规律仍缺乏深入认识,尤其缺乏深层次、微观层面的实验研究和系统的数据支持。基于本文提出的嵌入式滑阀温度分布测量方法和滑阀滞卡力测量装置,结合理论分析和联合仿真技术,获得了滑阀内部温度分布及热形变特征,以及热形变、固体颗粒作用和热-粒耦合作用下的滑阀滞卡力特点,推进了对滑阀滞卡微观机理的认识,为高可靠性滑阀的设计制造提供了理论指引。主要研究内容如下:（1）滑阀温度分布的内嵌式测量与仿真分析。提出了内嵌式滑阀温度分布原位测量方法,搭建了具有热成像功能的实验系统,结合联合仿真,研究了阀口开度、压差、节流槽形式（K、U、V形节流槽）和流动方向对阀芯温度梯度、温度分布和局部热应变特性的影响,从而分析了非全周开口滑阀在不同情况下的滞卡机理;研究中所采用温度测量和流-固-热耦合仿真得到的结果吻合度高,可为同类研究提供参考。（2）阀口温度分布测量与热形变计算。测量了平面阀口的温度分布,并结合多相流仿真分析了阀口开度、压差对其温度分布的影响;将离散的温度测量结果进行拟合并计算了节流边的热形变量。研究表明:阀口开度较小时温度梯度对压差较为敏感;大阀口下尾流的变化或大压差下空化的产生会造成节流边局部高温区域的扩展;平面阀口节流边径向热形变量可达8.3μm,达到甚至超过了同尺寸圆柱形滑阀的间隙尺寸,成为不可忽略的滑阀滞卡因素。（3）滑阀热变形滞卡力测量装置的开发与量化分析。搭建了滑阀热形变滞卡力的测量装置,测量了阀芯和阀体在不同温差下的滞卡力,获得了滑阀温度-热形变量-滞卡力之间的关系。研究发现:滑阀热变形滞卡力呈现明显的非周期性脉动特性;阀芯和阀孔的配合长度越长,滞卡力越大;阀芯和阀体温差越大,滞卡时间越长,滞卡力峰值越大;当直径20mm的阀芯温度升高70℃时,直径增大9.9μm;并产生27.41N的滞卡力,会严重影响滑阀运动的灵活性。（4）滑阀在固体颗粒作用下的滞卡机理。考虑颗粒的材质、粒径、浓度和阀芯的“径向微动”,建立了固体颗粒作用下的滑阀滞卡力学模型,并通过间隙放大模型实验获得了固体颗粒作用下的滑阀滞卡力曲线。研究表明:当颗粒尺寸占间隙比大于0.7的“敏感尺度”,或颗粒占油液的体积浓度高于5%的“敏感浓度”时,阀芯的滞卡力会迅速增大。（5）热形变-颗粒耦合作用下滑阀滞卡力的测量与机理分析。热形变-颗粒耦合作用下的滑阀滞卡力明显大于单一因素下的滞卡力,它使原本不足以引起滞卡的热形变量和非敏感颗粒均成为滞卡因子,大大增加了滑阀滞卡的风险。研究表明:常温（25℃）+纯净油液、常温+固体颗粒污染（污染等级14）、热形变（阀体50℃）+纯净油液、热形变+固体颗粒污染四种情况下产生的滞卡力峰值依次骤增,分别为0.22、1.34、4.56、12.63N,热形变与颗粒耦合作用下,阀芯甚至会被卡死。此外,建立了固体敏感颗粒作用下的滑阀滞卡力学模型,结合微小热电偶嵌入式测温与无线通讯技术开发了滑阀温度远程监测系统,并基于滑阀滞卡微观机理的研究总结了高可靠性滑阀的设计原则。
陈高鹏[3]（2021）在《节流槽阀口流量特性多目标优化》文中研究表明节流槽滑阀是一种在其阀芯的台肩上开设有特殊节流槽形式的非全周开口滑阀,该阀的阀芯位移与其过流面积之间存在一定的函数关系,用来实现节流槽阀口对流量特性曲线的精确控制。在节流槽阀口的设计过程中,常根据其工况要求的节流槽流量特性曲线来确定节流槽的参数结构,这也是设计节流槽滑阀过程中的重要步骤。而研究节流槽结构参数对流量的影响敏感性顺序,可以有针对性的通过调节节流槽结构参数来迅速逼近目标节流槽流量特性曲线,为节流槽的结构设计提供参考方法。本文以典型节流槽结构U型槽为研究对象,通过理论分析结合数值计算与模拟仿真的研究方法,以节流槽阀口的流量变化规律和压力变化规律为研究目标,对U型节流槽结构的流量特性曲线进行多目标优化,主要内容如下:首先,介绍了节流槽滑阀的研究背景及其意义,简单阐明节流槽的分类及其形状特征,对其研究现状进行了介绍。然后,对U型槽滑阀进行三维立体模型的建立,推导出U型节流槽阀口等效过流面积的计算公式,得出其结构参数与过流面积之间的关系,分析得出对阀口流量有影响的节流槽结构参数作为节流槽结构的优化参数。其次,对影响节流槽流量特性的结构参数进行试验设计,以其阀口流量和阀口平均压力为试验影响结果,进行拉丁方试验试验,通过对拉丁方试验结果的极差和方差分析法,得出节流槽结构参数对其流量和压力的影响的变化规律,通过定量计算得出影响因素的敏感性排序。再次,对影响节流槽流量特性的各个因素进行定量分析,探究出节流槽结构尺寸和节流槽工况压差的改变对流场压力分布、射流角度、流量大小的影响规律,对节流槽结构与其流量之间的关系进行线性函数拟合,通过对其进行无量纲分析,进一步计算出各个结构参数对节流槽阀口流量特性的影响敏感性顺序,与极差和方差分析的结果进行互相验证。最后,利用拉丁方试验设计的相关数据,进行流量-开度曲线和压力-开度曲线的建立,对节流槽的流量特性规律和压力规律进行分析,再通过曲面插值模型来对其流量开度曲线和压力开度曲线在节流槽结构尺寸内的全局拟合,然后利用多目标优化算法对节流槽压力冲击性能跟流量快速响应特性进行多目标优化,得出符合要求的节流槽优化结构Pareto解集。再对满足条件的节流槽结构进行CFD流场数值模拟分析验证,验证结果确认该结构能在保持流量快速响应特性的同时有效的减小了阀口压力变化引起的冲击。
刘冠通[4]（2021）在《滑阀式气体压差补偿器的设计与特性研究》文中研究指明气体比例流量控制技术近年来在高精度机械中得到广泛应用,比例流量阀是实现对气体流量进行稳定调节的主要部件,它在工作过程中的输出流量不仅会随着阀口大小变化,还会跟随着进出口压力差不断变化。为保证比例流量阀能够依靠调节阀口开度大小对其输出流量进行准确地调控,需要确保该节流阀进出口压力差的恒定,这也是设计比流量控制系统时需要着重考量的问题。压差补偿器的作用就是通过调节节流阀进口或出口压力以维持压差恒定。传统意义上纯机械结构的压差补偿器依靠弹簧进行动态调节,它在调节时极度依赖弹簧刚度的大小。针对上述情况,本文设计了一种基于比例电磁铁驱动的滑阀式气体压差补偿器,通过比例电磁铁的电-机械转换,实现对气体压力的控制。为研究压差补偿器的相关特性,论文中采用理论分析与阀内流场仿真相结合的方法研究压差补偿器的阀口特性以及稳态气动力产生的原因和影响,接着对压差补偿器的动态响应特性进行仿真研究,最后对压差补偿器进行实验研究。主要研究内容概述如下:（1）设计了压差补偿器的结构并分析其工作原理,研究其阀口结构并借助Matlab分析阀口通流面积随阀口开度的变化情况,接着理论推导了阀芯所受稳态气动力,最后在一定假设的基础上建立了压差补偿器的动态响应数学模型。（2）以滑阀式压差补偿器的U形槽及K形槽阀口为研究对象,对压差补偿器的阀内流场进行数值求解。分析不同阀口开度对两种阀口的压力、流速和质量流量的影响,以及阀芯所受稳态气动力的变化情况。结果表明:两种阀口在调节过程中均可以体现出二级减压特性,阀口出口压力增长速率都呈逐渐减缓的趋势;U形槽阀口射流角越来越小,K形槽阀口射流角变化很小,其射流现象比U形槽阀口更明显;两种阀口所在的滑阀阀芯所受稳态气动力均会阻碍阀口开启,在阀口开启过程中,稳态气动力增加,但增长率逐渐减小。（3）设计了压差补偿器的控制方案,研究其控制方法,借助压差补偿器的动态数学模型建立Simulink仿真模型,分析不同输入输出压力下压差补偿器的控制特性,研究结构参数对压差补偿器动态响应特性的影响,为进一步优化压差补偿器结构提供理论依据。最后,搭建实验平台并对样机进行测试,验证了压差补偿器对压力进行补偿并维持压差恒定的可行性。
张波[5]（2021）在《液压滑阀泄漏特性分析及结构优化》文中提出液压滑阀应用的领域越来越广泛,对其的性能要求也越来越高,作为影响滑阀安全性和稳定性的泄漏问题不容忽视。由于液压滑阀阀体与阀芯之间存在一定的环形间隙,环形间隙内的介质流动状态对滑阀的泄漏有较大影响,若是泄漏量过大,将会降低阀芯的运动速度,加大整机的能量损失,严重影响阀门的安全性和稳定性。本文研究了阀体阀芯配合间隙内的流动特性,优化改进了液压滑阀阀体与阀芯的结构参数,并深入探究了影响因素对泄漏量的影响规律。本文的主要研究内容如下:（1）基于液压滑阀泄漏理论分析,考虑阀芯发生变形,偏心,倾斜等建立了适用于阀体阀芯配合间隙的泄漏量模型,探讨了数学模型中泄漏量的影响因素,并通过建立AMESim液压仿真系统分析了配合间隙,阀芯直径,工作压力对泄漏量的影响规律。（2）针对油液温度较高以及配合间隙两端压差较大的情况,基于ANSYSWorkbench软件搭建了单向热流固耦合仿真系统,分析了阀体阀芯的变形分布,通过计算得到了最小配合间隙。探究了阀口开度,平衡槽,锥度对液压滑阀流场特性的影响,并且基于MATLAB遗传算法工具箱对液压滑阀阀体阀芯的结构尺寸进行了优化设计,对比了优化前与优化后液压滑阀的泄漏量大小。（3）基于CFD仿真软件进行了多相流仿真分析,探究了在含有污染颗粒时液压滑阀内流场的分布特性,分析了污染颗粒浓度变化对泄漏量的影响。同时,对油液温度进行了研究,考虑油液温度升高对油液粘度的影响,进一步探究了温度对泄漏量的影响。综合主要的影响因素进行了正交分析,研究了影响因素对泄漏量的敏感度。（4）根据优化后的结果设计了液压滑阀,采用了多功能液压试验台对优化前和优化后的液压滑阀进行试验,通过控制压差,流量以及温度对不同工况下的泄漏量进行测量,得到了泄漏量随压差和温度的变化规律,并对比分析了优化前和优化后液压滑阀的泄漏量。
石金艳,李辉,周会,史时喜,杨文[6]（2020）在《基于CFD的液压滑阀U形槽阀口的稳态液动力仿真研究》文中指出采用软件I-deas进行三维建模及网格划分,运用三维流体计算软件STAR-CD对U形槽液压滑阀内流场进行求解,通过解析计算得到滑阀不同阀口开度下稳态液动力的数值,结果表明:在该U形节流槽的流入和流出方向,稳态液动力均使阀口趋于关闭,流出方向的液动力要比流入方向大一些,且当阀口开度大于2.5mm时,射流角急剧减小,稳态液动力有所增加。
徐瑞[7]（2020）在《含颗粒油液中滑阀摩擦力特性的实验研究》文中提出液压滑阀作为液压控制系统中重要的基础元件,广泛应用于航空、车辆、船舶、冶金等领域。滑阀阀芯与阀体之间形成的微米级环形配合间隙,保证了阀芯和阀体之间能够灵活的相对运动和间隙密封。阀芯在纯净油液中运动时,滑阀摩擦力主要是油液粘性力,但是实际工作的油液中往往含有不同性质的固体污染颗粒,污染颗粒物进入间隙,会对阀芯运动产生摩擦阻碍作用,可能造成滑阀阀芯滞卡,进而严重影响设备工作可靠性和安全性。因此,研究含颗粒油液中滑阀阀芯运动所受到的摩擦力,对无滞卡滑阀的设计和滑阀性能的提升有重要意义。本文通过滑阀摩擦力测量装置,研究含固体颗粒油液中,阀芯受到的摩擦力特性。首先分别对含有1%体积浓度铁质、砂质、铝质三种颗粒的油液中,阀芯运动过程中所受到的摩擦力进行实验测量,获得了含污染颗粒物油液中滑阀摩擦力曲线。结果表明:当颗粒尺寸小于敏感尺寸时,滑阀摩擦力随着颗粒尺寸的增大而有所增大,平均摩擦力不超过1 N,其原因是不排除在颗粒物的筛选中仍有个别敏感颗粒的存在;随着颗粒尺寸进一步增大,达到敏感尺寸时,滑阀摩擦力会快速增大,达到30 N。其次,对含有限个边长为0.55 mm,对角线为0.78 mm方形敏感颗粒的油液中滑阀摩擦力进行测量,得到相应的摩擦力曲线,实验发现:敏感颗粒数量小于6个,滑阀摩擦力缓慢增长,平均摩擦力小于2 N,当敏感颗粒数量大于6个时,摩擦力快速增加,最高达到35 N。该曲线与含有1%体积浓度不同材质颗粒油液的摩擦力曲线对比发现,二者摩擦力变化趋势高度相似。最终获得含颗粒油液中滑阀摩擦力特性曲线:敏感颗粒数量较少时,滑阀摩擦力增长缓慢;一旦敏感颗粒数量超过6个,滑阀摩擦力将迅速增长。另外,在含有限个方形敏感颗粒的油液进行摩擦力测量实验中发现,滑阀摩擦力增大与敏感颗粒在间隙中的径向分布有关。颗粒的径向分布会影响阀芯径向微动余量,进而影响滑阀摩擦力,以此探讨滑阀滞卡的力学模型。
胡雪兵[8]（2020）在《U+T形节流槽滑阀仿真研究及优化设计》文中研究指明液压阀是液压元件中的基础元件之一,在液压系统中扮演者重要的角色,它的性能的优劣将直接影响着整个液压系统性能。随着液压技术水平的不断提高,对液压阀品质的要求也逐渐提高,温度变化对液压性能的影响也逐渐被重视。液压阀在中、高压工作中,会出现阀芯卡紧或卡滞现象,使液压系统不能正常运行,主要是因为油液流经节流口时,会发生黏性加热效应,使得节流阀受热发生膨胀变形,导致配合间隙变小。因此,研究液压阀的温度特性对液压阀的优化设计具有十分重要的意义。本文以U+T形节流槽滑阀为研究对象,针对油液流经节流阀阀口产生的温升现象,采用了理论分析和数值模拟相结合的方法,深入研究了在不同阀口开度及不同节流槽结构参数下的节流槽滑阀阀内油液流场特性与阀芯受热变形情况,并对节流槽结构参数进行优化设计,可为节流阀的优化设计提供参考。本文主要研究内容如下:（1）针对U+T形节流槽的阀口结构特点,运用理论计算的方法推导了阀口过流面积与阀口开度之间的关系式,绘制了阀口过流面积与阀口开度的对应关系曲线,分析了阀口过流面积随阀口开度的变化特点。（2）运用CFD技术建立了节流槽滑阀三维仿真模型,进行网格划分,并对模型进行数值模拟,得到节流槽滑阀内部油液在不同阀口开度及不同节流槽结构参数下的压力场、速度场及温度场分布情况。结果表明,节流槽处压降最大,节流槽出口处形成高速射流,节流槽与节流槽出口处壁面形成局部高温。（3）建立U+T形节流槽滑阀阀芯三维稳态热分析模型,将流场计算结果导入到所建模型中,对滑阀阀芯热传导计算,得出不同阀口开度及不同节流槽结构参数阀芯温度场分布情况。结果表明,阀芯最高温度主要集中在节流槽处,随着阀口开度、节流槽深度、半径及底边长度的增加而增加,随着U形边长度的增加而减少。（4）建立U+T形节流槽滑阀阀芯三维稳态结构分析模型,将阀芯的热传导计算结果导入模型中,对阀芯的热变形进行研究,得出不同阀口开度及不同节流槽结构参数对阀芯变形量的影响情况。结果表明,阀芯最大径向变形量主要受阀口开度与节流槽水平截面的影响较大,受节流槽深度的影响较小。（5）在仿真的基础上探究了节流槽滑阀在不同阀口开度及不同节流槽结构参数下的阀口流量系数及稳态液动力,并结合遗传算法对节流槽结构参数进行优化设计。该论文有图70幅,表5个,参考文献86篇。
李金赫[9]（2020）在《基于CFD的大流量水压比例溢流阀热力学特性研究》文中研究表明水压比例溢流阀应用于充液成形工艺中可以决定系统的压力和流量,其性能优劣会决定整个液压系统的工作性能,从而影响零件成形的质量。由于水压阀工作过程中水介质会产生气穴对阀芯等固体结构表面造成破坏,而流体的粘性加热现象又会导致阀芯阀套受热膨胀使得配合间隙变大或变小,造成阀芯卡紧卡死或者泄漏增加,因此需要对水压阀的工作状态进行研究。本文利用CFD和FEM两种数值模拟方法,对不同工作压差、不同阀口开度以及不同流体温度下的两种结构阀腔内部流体流动特性和阀芯阀套热变形进行了计算分析。（1）流体在阀腔内的流动遵循流体力学,温升与变形则遵循热力学以及材料力学。基于这些理论,阐述了流体产生温升的机理,建立了流场与传热、变形间的耦合数学模型。（2）建立水压阀仿真模型,进行网格划分及独立性验证,利用CFD计算得到不同工作压差、开度下的流场压力、速度、空化、温度分布情况,对这些分布情况研究得到:锥形阀口处产生明显压降,使得流速增加,气穴产生,在阀套过流孔和阀芯凹槽斜面这些结构突变的区域流体温升较大,工作压差以及阀口开度的变化对气穴发生影响明显,流体温升也随之变化。（3）建立阀芯阀套稳态下的热分析与结构变形分析模型。通过耦合数据的加载计算得到阀芯、阀套的温度分布以及阀芯阀套受热膨胀产生的整体变形,结合流场分析对不同工作压差、阀口开度下的固体温度分布、热变形变化规律进行了研究。研究结果表明固体温度较高区域均集中于出口侧壁面,变形较大区域也集中于此。此外,本文重点关注了阀芯阀套配合面处的变形规律,并通过提高入口流体温度得到配合处的变形变化,从而估算阀芯阀套在不至卡死的情况下所能承受的最高流体温度。本文对水压比例溢流阀的流场以及固体热变形进行了分析研究,具有一定的实际工程意义。
郑智剑,王洋定,沈玉梅[10]（2020）在《液压滑阀高压空化流动特性的数值研究》文中研究表明采用数值模拟方法研究液压滑阀内的高压空化流动特性,分析了进口压力的改变对液压滑阀内的高压空化流动特性的影响。结果表明:在高压入口条件下,液压滑阀节流槽区域内及其出口处存在多个空化区域。随着进口压力的增加,液压滑阀内的空化流场会从稳态向非稳态转变;当液压滑阀内的空化流场处于非稳态时,其空化流动结构的变化具有明显的周期性,可明显区分出空化初生、发展和衰退阶段。进口压力越高,节流槽出口处的空化区域和强度越高,空化流动周期性变化的时间越短,且会出现云空化脱落现象。
二、NUMERICAL SIMULATION OF FLOW FIELD INSIDE HYDRAULIC SPOOL VALVE（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、NUMERICAL SIMULATION OF FLOW FIELD INSIDE HYDRAULIC SPOOL VALVE（论文提纲范文）
（1）基于CFD的双三角形节流槽液压滑阀阀口稳态液动力的仿真分析（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 液压滑阀的结构分析 |
| 2 液压滑阀建模 |
| 3 仿真结果与分析 |
| 3. 1 稳态液动力的计算 |
| 3. 2 稳态液动力的仿真结果分析 |
| 4 结论 |
（2）液压滑阀热-粒耦合滞卡微观机理的实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 物理量名称及符号 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 背景和意义 |
| 1.3 滑阀滞卡研究概述 |
| 1.3.1 滑阀热形变与滞卡研究现状 |
| 1.3.2 滑阀颗粒污染与滞卡研究现状 |
| 1.3.3 多因素下的滑阀滞卡及解决方法研究现状 |
| 1.4 课题研究内容、方法和难点 |
| 1.4.1 课题的研究内容 |
| 1.4.2 课题的研究方法和难点 |
| 第二章 滑阀温度分布测量与联合仿真 |
| 2.1 阀芯温度分布的测量和数值计算方法 |
| 2.1.1 实验装置设计和系统搭建 |
| 2.1.2 单向流-固-热耦合数值计算 |
| 2.2 K、U、V形节流槽阀芯的温度特性 |
| 2.2.1 阀芯升温实验曲线和热成像图 |
| 2.2.2 K、U、V形槽阀芯温度分布对比 |
| 2.2.3 K、U、V形槽阀芯的热应变特性 |
| 2.3 节流槽均布阀芯的流-固-热耦合仿真分析 |
| 2.3.1 节流槽均布的滑阀流场分析 |
| 2.3.2 节流槽均布的阀芯温度场分析 |
| 2.3.3 节流槽均布阀芯的热应变分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 阀口温度分布及热形变特性 |
| 3.1 阀口温度分布测量实验台搭建 |
| 3.1.1 平面阀口几何模型 |
| 3.1.2 可视化材料耐压性测试 |
| 3.1.3 实验装置搭建 |
| 3.2 阀口升温及温度分布特性 |
| 3.2.1 阀口升温特性 |
| 3.2.2 阀口温度分布特性 |
| 3.3 阀口热形变量计算与滞卡机理分析 |
| 3.3.1 基于温度测量的阀口热形变量计算方法 |
| 3.3.2 阀口热形变量化结果对比分析 |
| 3.3.3 阀口节流边热形变特性 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 热形变作用下的滑阀滞卡力特性 |
| 4.1 滑阀热形变量测量 |
| 4.1.1 阀芯和阀体的温度差异 |
| 4.1.2 实验阀芯和阀体模型设计 |
| 4.1.3 不同温度下阀芯阀孔形变量的测量 |
| 4.2 滑阀热形变滞卡力实验台搭建 |
| 4.3 滑阀热形变滞卡力测量与分析 |
| 4.3.1 滑阀热形变滞卡力测量 |
| 4.3.2 滑阀热形变滞卡机理分析 |
| 4.4 滑阀状态监测系统开发 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 热-粒耦合作用下的滑阀滞卡力特性 |
| 5.1 固体颗粒作用下的滑阀滞卡 |
| 5.1.1 固体颗粒作用下阀芯滞卡的力学模型 |
| 5.1.2 固体颗粒作用下的滑阀滞卡力测量与分析 |
| 5.2 热-粒耦合作用下的滑阀滞卡力测量与分析 |
| 5.3 高可靠性滑阀设计原则 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 论文总结 |
| 主要创新点 |
| 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间的科研成果 |
| 附录B 攻读学位期间的其它成果 |
（3）节流槽阀口流量特性多目标优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 节流槽滑阀研究现状及发展 |
| 1.2.1 节流槽形状分类 |
| 1.2.2 节流槽国内外研究现状 |
| 1.3 流场仿真在液压阀流场分析中的应用 |
| 1.4 多目标优化的研究现状及发展 |
| 1.5 课题主要研究内容 |
| 第2章 节流槽阀口流量特性的理论基础 |
| 2.1 试验设计及其统计分析方法 |
| 2.2 计算流体力学基础 |
| 2.3 CFD参数设置及其算法原理 |
| 2.3.1 控制方程的离散方法 |
| 2.3.2 RNG k-ε湍流模型 |
| 2.3.3 近壁区域的处理方法 |
| 2.3.4 SIMPLEC算法 |
| 2.4 多目标优化算法原理 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 节流槽阀口计算模型及其参数分析 |
| 3.1 节流槽阀口结构 |
| 3.1.1 U型节流槽阀口参数的选取 |
| 3.1.2 过流面积即流量公式的计算推导 |
| 3.2 拉丁方试验设计 |
| 3.3 节流槽阀口数值模拟分析 |
| 3.3.1 三维模型建立 |
| 3.3.2 获取计算域 |
| 3.3.3 网格划分 |
| 3.3.4 边界条件与计算条件的设置 |
| 3.3.5 网格无关性检验 |
| 3.4 试验结果敏感性分析 |
| 3.4.1 拉丁方试验结果 |
| 3.4.2 极差分析 |
| 3.4.3 方差分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 流量特性影响因素分析 |
| 4.1 节流槽深度对流量特性的影响 |
| 4.1.1 节流槽深度对阀口压力分布的影响 |
| 4.1.2 节流槽深度对阀口流动状态的影响 |
| 4.1.3 节流槽深度对阀口流量的影响 |
| 4.2 节流槽宽度对流量特性的影响 |
| 4.2.1 节流槽宽度对阀口压力分布的影响 |
| 4.2.2 节流槽宽度对阀口流动状态的影响 |
| 4.2.3 节流槽宽度对阀口流量的影响 |
| 4.3 节流槽阀口圆轴长度对流量特性的影响 |
| 4.3.1 节流槽阀口圆轴长度对阀口压力分布的影响 |
| 4.3.2 节流槽阀口圆轴长度对阀口流动状态的影响 |
| 4.3.3 节流槽阀口圆轴长度对阀口流量的影响 |
| 4.4 阀口不同工况压差对流量特性的影响 |
| 4.4.1 阀口工况压差对阀口压力分布的影响 |
| 4.4.2 阀口工况压差对阀口流动状态的影响 |
| 4.4.3 阀口工况压差对阀口流量的影响 |
| 4.5 结构参数影响因素权重分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 流量特性多目标优化 |
| 5.1 优化模型设计 |
| 5.1.1 流量-开度曲线的建立 |
| 5.1.2 阀口压力-开度曲线的建立 |
| 5.1.3 Kriging代理模型的建立 |
| 5.2 流量特性多目标优化 |
| 5.2.1 流量特性规律 |
| 5.2.2 优化目标函数的建立 |
| 5.2.3 优化结果 |
| 5.3 优化结果验证及分析 |
| 5.3.1 优化阀口结构的压力流量曲线 |
| 5.3.2 优化阀口结构的流动压力分布规律 |
| 5.3.3 优化阀口结构的速度矢量分布规律 |
| 5.3.4 优化阀口结构在不同工况条件下的可靠性验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 1.论文总结 |
| 2.论文展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
| 附录B 兰州理工大学能动学院学位论文答辩委员会成员 |
（4）滑阀式气体压差补偿器的设计与特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 本文选题背景与意义 |
| 1.2 气体压差补偿相关技术研究现状 |
| 1.2.1 气体比例流量控制技术研究概况 |
| 1.2.2 压差补偿技术国内外研究概况 |
| 1.2.3 滑阀阀口特性及稳态气动力研究现状 |
| 1.2.4 电-气比例阀及其控制策略研究概况 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 压差补偿器的设计及理论 |
| 2.1 整体结构设计及工作原理 |
| 2.2 阀口结构及通流面积的计算 |
| 2.2.1 阀口所用结构 |
| 2.2.2 基于Matlab的U形槽阀口通流面积计算 |
| 2.2.3 基于Matlab的K形槽阀口通流面积计算 |
| 2.3 压差补偿器稳态气动力的理论分析 |
| 2.3.1 滑阀稳态气动力的数学模型 |
| 2.3.2 可压缩气体流动控制方程组 |
| 2.4 压差补偿器的动态数学模型 |
| 2.4.1 比例电磁铁的动态特性及模型建立 |
| 2.4.2 通过阀口的质量流量方程 |
| 2.4.3 阀腔压力变化的微分方程 |
| 2.4.4 阀芯的力平衡方程 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 压差补偿器的阀口特性及稳态气动力分析 |
| 3.1 压差补偿器的流场仿真 |
| 3.1.1 建立三维模型 |
| 3.1.2 网格划分 |
| 3.1.3 初始假设及设定边界条件 |
| 3.1.4 后处理及仿真结果表示 |
| 3.2 压差补偿器的阀口特性分析 |
| 3.2.1 压力分布分析 |
| 3.2.2 流速分布及质量流量分析 |
| 3.3 压差补偿器的稳态气动力分析 |
| 3.3.1 稳态气动力的仿真研究 |
| 3.3.2 稳态气动力的数值求解 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 压差补偿器的控制方案及仿真研究 |
| 4.1 压差补偿器的控制方案 |
| 4.1.1 控制系统的组成与方案设计 |
| 4.1.2 数字PID控制与参数整定 |
| 4.1.3 控制器程序设计 |
| 4.2 压差补偿器动态响应的仿真研究 |
| 4.2.1 系统各环节参数计算 |
| 4.2.2 建立Simulink仿真模型 |
| 4.3 仿真结果及分析 |
| 4.3.1 控制特性分析 |
| 4.3.2 结构参数对动态特性的影响分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 压差补偿器的实验研究 |
| 5.1 压差补偿器压力调节特性与最大推力测试 |
| 5.2 压差补偿器压力补偿性能测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（5）液压滑阀泄漏特性分析及结构优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题来源及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 液压阀门国内外研究现状 |
| 1.2.2 液压阀门泄漏特性国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 2 液压滑阀泄漏特性理论分析及参数研究 |
| 2.1 液压滑阀工作原理及泄漏形式 |
| 2.2 间隙泄漏理论模型分析 |
| 2.2.1 平行平板泄漏量模型分析 |
| 2.2.2 阀体阀芯变形量分析 |
| 2.2.3 考虑偏心的泄漏量模型分析 |
| 2.3 基于AMESim的泄漏特性研究 |
| 2.3.1 泄漏量的影响因素分析 |
| 2.3.2 液压仿真系统的求解方法 |
| 2.3.3 泄漏仿真系统的设计 |
| 2.3.4 泄漏特性影响因素仿真分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 液压滑阀多场耦合分析及结构优化 |
| 3.1 热流固多场耦合仿真平台 |
| 3.1.1 计算流体力学概述 |
| 3.1.2 热流固耦合概述 |
| 3.1.3 数值模拟仿真模型 |
| 3.2 数值模拟仿真结果及讨论 |
| 3.2.1 流场仿真分析 |
| 3.2.2 结构场仿真分析 |
| 3.2.3 结构变形结果及分析 |
| 3.3 液压滑阀间隙泄漏内流场分析 |
| 3.3.1 液压滑阀的CFD模型 |
| 3.3.2 不同开度对泄漏量的影响 |
| 3.3.3 平衡槽对泄漏量的影响 |
| 3.3.4 顺锥倒锥对泄漏量的影响 |
| 3.4 基于遗传算法的液压滑阀结构优化设计 |
| 3.4.1 遗传算法的原理 |
| 3.4.2 优化变量及目标函数分析 |
| 3.4.3 优化结果分析及对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 液压滑阀泄漏特性数值模拟研究 |
| 4.1 含污染颗粒的间隙流动模型 |
| 4.1.1 多相流理论概述 |
| 4.1.2 污染颗粒在配合间隙内的流动模型 |
| 4.2 含污染颗粒的间隙流场分析 |
| 4.2.1 含污染颗粒的间隙CFD模型 |
| 4.2.2 含污染颗粒的内流场仿真分析 |
| 4.2.3 污染颗粒对泄漏量的影响分析 |
| 4.3 温度对泄漏量的影响分析 |
| 4.4 间隙泄漏量影响因素分析 |
| 4.4.1 正交试验概述 |
| 4.4.2 正交试验表的获取 |
| 4.4.3 泄漏量影响参数的确定 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 液压滑阀间隙泄漏试验研究 |
| 5.1 试验系统的设计 |
| 5.1.1 试验台设计 |
| 5.1.2 试验装置设计 |
| 5.2 试验方案设计 |
| 5.3 泄漏量试验结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本文总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
（6）基于CFD的液压滑阀U形槽阀口的稳态液动力仿真研究（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 液压滑阀的结构分析 |
| 3 仿真计算建模 |
| 4 计算结果分析 |
| 4.1 稳态液动力的计算 |
| 4.2 稳态液动力的仿真结果分析 |
| 5 结语 |
（7）含颗粒油液中滑阀摩擦力特性的实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.1.1 液压滑阀 |
| 1.1.2 滑阀滞卡现象 |
| 1.2 滑阀滞卡的国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 论文主要内容 |
| 第2章 油液中固体颗粒物 |
| 2.1 液压系统中的油液污染 |
| 2.1.1 油液污染物 |
| 2.1.2 油液污染度等级 |
| 2.2 油液中的固体污染物 |
| 2.2.1 固体颗粒污染物成分 |
| 2.2.2 固体颗粒物形貌特征 |
| 2.3 单个固体颗粒物在间隙中的运动特性 |
| 2.3.1 仿真软件的选择及简介 |
| 2.3.2 仿真模型的建立 |
| 2.3.3 仿真模型网格划分 |
| 2.3.4 边界条件的设置 |
| 2.3.5 固体颗粒物在间隙中的运动特性 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 滑阀摩擦力测量装置的设计 |
| 3.1 模型化实验的设计 |
| 3.1.1 模型化实验工作原理 |
| 3.1.2 实验元件的设计 |
| 3.1.3 阀芯的受力 |
| 3.2 滑阀摩擦力测量实验装置 |
| 3.3 油液的选择 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 含颗粒油液中滑阀摩擦力的测量分析 |
| 4.1 颗粒物的材质 |
| 4.1.1 颗粒物的尺寸 |
| 4.1.2 颗粒悬浮液的配置 |
| 4.2 实验步骤 |
| 4.3 含颗粒油液中滑阀摩擦力的实验测量 |
| 4.3.1 无颗粒时阀芯受力情况 |
| 4.3.2 含颗粒油液中阀芯所受摩擦力情况 |
| 4.4 含颗粒油液在配合间隙中的分布特征 |
| 4.4.1 间隙流场的网格划分及边界条件的设定 |
| 4.4.2 固体颗粒物在间隙流场中的分布特征 |
| 4.5 阀芯运行速度对阀芯摩擦力影响的实验研究 |
| 4.5.1 实验颗粒及阀芯运动速度的选择 |
| 4.5.2 实验步骤 |
| 4.5.3 阀芯不同运动速度对滑阀摩擦力影响的实验测量 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 含有限个敏感颗粒物油液中滑阀摩擦力的测量分析 |
| 5.1 固体颗粒物材质 |
| 5.2 实验颗粒物的制备 |
| 5.3 摩擦力测量实验过程 |
| 5.4 含有限个敏感颗粒油液中滑阀摩擦力的实验研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 1 总结 |
| 2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录 |
| 附录B 专利申请情况 |
| 附录C 参与的主要科研项目与实践 |
（8）U+T形节流槽滑阀仿真研究及优化设计（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文的主要内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 节流槽滑阀内部流场特性分析 |
| 2.1 油液温升机理 |
| 2.2 节流槽滑阀特性分析 |
| 2.3 节流槽滑阀建模 |
| 2.4 内部流场可视化分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 节流槽滑阀阀芯温度场和热变形分析 |
| 3.1 热传导和热膨胀理论分析 |
| 3.2 阀口开度对阀芯温度场和热变形影响 |
| 3.3 节流槽深度对阀芯温度场和热变形影响 |
| 3.4 节流槽半径对阀芯温度场和热变形影响 |
| 3.5 节流槽U形长度对阀芯温度场和热变形影响 |
| 3.6 节流槽底边长度对阀芯温度场和热变形影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 基于遗传算法的节流槽优化设计 |
| 4.1 节流槽滑阀流量系数研究 |
| 4.2 节流槽滑阀液动力研究 |
| 4.3 节流槽滑阀优化设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（9）基于CFD的大流量水压比例溢流阀热力学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 液压控制阀研究现状 |
| 1.1.1 液压阀液动力及流量特性研究现状 |
| 1.1.2 液压阀空化现象研究现状 |
| 1.1.3 液压阀温度分布及热变形研究现状 |
| 1.3 主要研究内容与方案 |
| 第2章 流场分析与热变形理论方法 |
| 2.1 流场数值模拟计算方法 |
| 2.1.1 CFD概述 |
| 2.1.2 CFD控制方程 |
| 2.2 流体温升传热及热变形理论分析 |
| 2.2.1 流体温升分析 |
| 2.2.2 传热分析 |
| 2.2.3 热变形机理 |
| 2.3 固体结构数值模拟计算方法 |
| 2.3.1 有限元方法概述 |
| 2.3.2 流固热耦合概述 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 溢流阀内部流场分析 |
| 3.1 几何模型 |
| 3.2 网格模型 |
| 3.2.1 近壁区域处理 |
| 3.2.2 网格划分及独立性验证 |
| 3.3 基本假设与边界条件 |
| 3.3.1 基本假设 |
| 3.3.2 边界条件及计算参数 |
| 3.4 流场可视化分析 |
| 3.4.1 流场压力速度气穴分布特性 |
| 3.4.2 流场温度分布特性 |
| 3.5 工作压差对阀腔流场影响 |
| 3.5.1 入口压力对流场影响 |
| 3.5.2 背压对流场影响 |
| 3.6 阀口开度对阀腔流场影响 |
| 3.6.1 额定压力下开度对流场影响 |
| 3.6.2 额定流量下开度对流场影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 阀芯阀套温度场及结构变形分析 |
| 4.1 条件设定 |
| 4.2 固体温度场及热变形分析 |
| 4.2.1 固体温度场分析 |
| 4.2.2 固体热变形分析 |
| 4.3 工作压差对固体温度场及整体结构变形影响 |
| 4.3.1 入口压力对固体温度场及整体结构变形影响 |
| 4.3.2 背压对固体温度场及结构变形影响 |
| 4.4 阀口开度对固体温度场及结构变形影响 |
| 4.4.1 额定压力下开度对固体温度场及结构变形影响 |
| 4.4.2 额定流量下开度对固体温度场及结构变形影响 |
| 4.5 不同参数对阀芯阀套配合面变形影响 |
| 4.5.1 入口压力对阀芯阀套配合面变形影响 |
| 4.5.2 背压对阀芯阀套配合面变形影响 |
| 4.5.3 额定压力下开度对阀芯阀套配合面变形影响 |
| 4.5.4 额定流量下开度对阀芯阀套配合面变形影响 |
| 4.5.5 流体温度对阀芯阀套配合面变形影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）液压滑阀高压空化流动特性的数值研究（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 研究方法 |
| 1.1 计算几何模型和网格划分 |
| 1.2 数值计算模型和方法 |
| 1.3 介质物性参数 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 液压滑阀内部流场分析 |
| 2.2 液压滑阀内稳态空化流场分析 |
| 2.3 液压滑阀内非稳态空化流场分析 |
| 3 结论 |
四、NUMERICAL SIMULATION OF FLOW FIELD INSIDE HYDRAULIC SPOOL VALVE（论文参考文献）
- [1]基于CFD的双三角形节流槽液压滑阀阀口稳态液动力的仿真分析[J]. 石金艳,范芳洪,张克昌,李辉. 液压气动与密封, 2022(01)
- [2]液压滑阀热-粒耦合滞卡微观机理的实验研究[D]. 陈乾鹏. 兰州理工大学, 2021
- [3]节流槽阀口流量特性多目标优化[D]. 陈高鹏. 兰州理工大学, 2021(01)
- [4]滑阀式气体压差补偿器的设计与特性研究[D]. 刘冠通. 大连理工大学, 2021(01)
- [5]液压滑阀泄漏特性分析及结构优化[D]. 张波. 重庆理工大学, 2021(02)
- [6]基于CFD的液压滑阀U形槽阀口的稳态液动力仿真研究[J]. 石金艳,李辉,周会,史时喜,杨文. 舰船电子工程, 2020(12)
- [7]含颗粒油液中滑阀摩擦力特性的实验研究[D]. 徐瑞. 兰州理工大学, 2020(01)
- [8]U+T形节流槽滑阀仿真研究及优化设计[D]. 胡雪兵. 辽宁工程技术大学, 2020(02)
- [9]基于CFD的大流量水压比例溢流阀热力学特性研究[D]. 李金赫. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [10]液压滑阀高压空化流动特性的数值研究[J]. 郑智剑,王洋定,沈玉梅. 液压与气动, 2020(05)