压电驱动精密流量阀阀芯结构优化设计

以压电驱动精密流量阀的阀芯及其周围流场为研究对象,通过建立有限元模型,应用Workbench平台对阀芯及其周围流场进行流固耦合分析。首先通过Fluid Flow(CFX)模块对流体域进行流场分析,得到阀稳态时的内部流体压力场的分布规律;再将流体分析结果导入Static Structural(Ansys)模块,对阀芯固体域进行静力学分析,得到流固耦合作用下阀芯的静变形云图及Von Mises应力云图。根据流固耦合分析结果,对阀芯进行结构参数优化。优化后,在保证阀芯工作可靠性的条件下,阀芯体积减少了13.5%,实现了阀芯的轻量化。

压电驱动精密流量阀动态特性仿真分析

以压电驱动精密流量阀的阀芯运动机构为研究对象,建立动力学模型,运用MATLAB以伯德图形式表征该机构的频率响应特性,并通过ANSYS对阀芯运动机构的模态分析得到阀芯运动机构的固有频率和振型,在模态分析基础上进行谐响应分析,得出该机构的幅频特性曲线,结果发现发生谐振峰值的频率与前述MATLAB频率分析幅值峰值频率及模态分析得出的固有频率结果相近,验证了MATLAB动力学模型的正确性,同时有限元动力学特性分析为结构改进及优化提供了理论依据。