液压系统油液有效体积模量的在线软测量

液压油的有效体积模量不仅是影响液压控制系统性能的重要参数,也是反映液压设备运行状态的特征参数。以液压油有效体积模量的在线监测为研究目的,利用瞬变流理论和气液两相流理论,在频域内建立液压系统管路中油液的固有频率、压力、气泡体积分数与有效体积模量关系的软测量模型,并对其进行数值仿真分析。该模型应用的关键问题是如何在线测量油液的固有频率,可行的解决方案是在液压动力系统选定的两个油液压力波动监测点安装压电式压力传感器,通过在线激励动态测量油液的压力频率响应函数,从而识别油液的固有频率。在液压动力系统多源诊断信息获取试验装置上对该模型进行试验验证。研究结果表明,该模型可以方便、有效地用于液压油的有效体积模量在线监测。

液压软管有效体积模量的测定

液压软管的有效体积模量对液压动力元件或液压系统的动特性有显著影响，本文在实验的基础上，给出了行之有效的液压软管有效体积模量的测定方法。

含气油液有效体积弹性模量理论模型研究

为准确预测含气油液在空气分离压下有效体积弹性模量的值,基于油液体积弹性模量定义和质量守恒定律,依据含气油液中气相成分随压力的变化过程,推导出含气油液有效体积弹性模量理论模型。数值计算结果表明:含气油液有效体积弹性模量理论模型B-p曲线与现有理论模型及实验数据拟合曲线基本吻合,验证了理论模型的正确性,特别是在低于大气压的极低压区,有效体积弹性模量预测值更加接近实际情况。分析了初始含气量、压力、升压时间对有效体积弹性模量的影响,结果表明:在低于空气分离压范围内,初始含气量增大,有效体积弹性模量减小;在一定范围内,升压时间增大,有效体积弹性模量小幅度增大。

汽车含气制动液的有效体积弹性模量的研究

体积弹性模量是液压系统的一个重要参数,制动液中含有气体会对液压制动系统的稳定性、刚度以及响应时间等造成很大影响,因此分析含气制动液的体积弹性模量很有必要.文中对比分析了其他学者提出的有效体积弹性模量理论模型,并结合液压制动系统自身的特点、理想气体状态方程、亨利定律和质量守恒定律等,分析推导了气体在制动系统工作过程中发生压缩和溶解两个过程情况下,制动液的有效体积弹性模量理论模型.从文中的理论模型研究,可以明显看出初始含气率越高,制动液的有效体积弹性模量越小.

液压油有效体积弹性模量检测技术研究

探索液压油有效体积弹性模量的检测技术具有重要意义,介绍液压油有效体积弹性模量的常用检验方法,提出一种基于可控脉冲压力波速度测定的新型检验方法,介绍新型方法的原理和实施过程,具有效率高、精度高等特点。

液压油体积弹性模量稳态模型与动态模型的对比

油液体积弹性模量对液压系统的动态特性有着重要影响,而现有模型尚无法准确反映油液压缩与膨胀过程的动态特性。引用分析了4种基于集中参数法的液压油有效体积弹性模量的稳态模型(Wylie模型、Nykanen模型、Ruan模型和AMESim模型),结合空气和蒸汽的动态传输方程,推导得到了考虑含气量时变特征的有效体积弹性模量动态模型。在此基础上,分析了4种稳态模型分别在高压区和低压区的变化特性,研究了AMESim模型和动态模型稳态值的差异性,验证了动态模型的有效性。研究表明:由于假设含气量不变,Wylie模型、Nykanen模型在全压力范围内差别很小;高压时Ruan模型计算结果稍大,而AMESim模型计算曲线较为特殊,受空气分离压影响很大;低压时Ruan模型、Wylie模型计算结果非常接近,而当压力低于饱和蒸汽压时AMESim模型计算值约为0.在应用Henry定律条件下,动态模型预测的体积弹性模量-压力曲线更为合理。油液压缩膨胀循环实验表明动态模型具有更高的精度。

液压油弹性模量提高方法与试验

分析了液压系统中含气量、工作压力等参数对油液有效体积弹性模量的影响规律,在此基础上采用抽真空除气与弹性模量检测相结合的方法提高油液弹性模量至期望值,并试验于某大型液压泵站。应用结果表明:含气量对弹性模量值影响显著,利用抽真空能够有效减小油液的含气量,将弹性模量值由821.3 MPa提高至1 201 MPa;该方法在闭式液压系统中能够实现油液弹性模量的提高。

区间模型下声学超材料的可靠性优化

目前对声学超材料的优化设计都是基于确定性的物理模型,忽略了不确定参数对其超常声学性能的影响。针对这一现状,将区间模型引入声学超材料,研究不确定参数对声学超材料声强传递系数和负有效体积模量的影响;接着在此基础上,以声强传递系数为目标函数,以负有效体积模量为约束条件,构造区间模型下声学超材料的可靠性优化模型。数值结果表明,优化后的声学超材料即使受到不确定参数的干扰,仍能保守满足其可靠性约束条件,并改善其声强传递系数和负有效体积模量。

液压系统弹簧刚度动态变化下的压力冲击余弦级数研究

分析了油液含气量和液压缸活塞位移对液压油的有效体积弹性模量和液压缸等效动态弹簧刚度的影响,利用余弦级数计算出压力冲击的作用时间,并利用AMESim仿真软件验证所求时间的准确性。在此基础上利用动量定理推导出了压力冲击的计算公式,并求出了压力冲击的数值大小。研究结果表明,液压缸的等效动态弹簧刚度和油液中的含气量是影响压力冲击数值大小的主因,因此在设计液压系统时,可以降低油液中的含气量,提高液压缸的等效动态弹簧刚度来确保系统的稳定。以国内某钢厂的全液压双边滚切剪作为实验对象,由于数据采集的时间间隔为0.5 s/次,在出现压力冲击的时候数值没采集到,但是通过现场油管爆裂来看是有冲击产生的。通过分析理论推导与所采集到的压力冲击的大小,得出误差在11.12%左右,验证了理论推导的正确性。

GMM高速开关阀用液压放大器建模与实验

针对超磁致伸缩直驱式高速开关阀阀芯位移小的问题,设计了一种活塞-薄片式的液压放大器,利用"钱氏法"和"S.Way解"建立了薄片大挠度变形模型;考虑油液有效体积弹性模量的影响,建立了液压放大器位移的输入-输出模型。仿真与实验结果表明,当液压放大器输入位移为0～51.1μm时,输出位移为0～470μm,放大倍数大于9倍,频响在150 Hz左右。

含气率对缓冲液囊轴向刚度特性影响的研究

液体有效体积弹性模量是影响液压系统性能的一个重要物理参数。针对一种液囊缓冲装置,分析了不同液囊含气率对液体体积模量影响,结果显示在液囊压力不是太高的情况下(<10MPa),随着液囊压力的不断增大,液体有效体积模量也在不断增大;当含气率<0.10%时,含气率越高,相同压力下的有效体积模量越小;当液囊压力增大到一定值之后,有效体积模量逐渐趋于一个稳定值;且含气率越高,有效体积模量达到稳定值所需的压力越大;当含气率>0.10%时,含气率越高,有效体积模量随压力变化曲线的线性特性越明显;在相同液囊压力的情况下,含气率越高,有效体积模量越小。液囊含气率对缓冲液囊轴向刚度及压力变化特性影响的仿真结果显示,随着载荷的不断增大,不同含气率下的液囊轴向刚度不断增大,最后趋于一个稳定值;含气率越大,轴向刚度趋于稳定值所需载荷越大,且刚度曲线的非线性越明显。液囊压力与载荷曲线呈现出了良好的线性特性;当含气率<0.10%时,不同含气率下(包括纯液体)的液囊压力与载荷曲线基本重合;当含气率>0.10%时,随着含气率的增大,液囊压力与载荷曲线的曲率逐渐减小;不同曲线间的曲率差值总体较小。液囊的初始充压以及内壳轴向位移一定时,液囊受载存在对应的"临界载荷",载荷数值不受液体体积模量及液囊含气率的影响。

基于AMEsim柱塞压力发生器液体压力传递特性研究

为得到压力发生器柱塞位移与输出压力的关系、实现对输出压力的精准控制,对压力发生系统进行数学建模。以AMEsim有效体积弹性模量模型为基础,建立新的油液含气量插值多项式函数,解决了在饱和蒸汽压力与空气分离压力中间位置的导数突变问题。仿真分析了空气含量与温度对系统压力传递过程的影响,结果表明系统受空气含量影响较大,受温度影响较小,且空气含量每增加0.5%,系统响应时间与稳定时间会滞后0.7 s左右,柱塞用于压缩油液气泡的位移会增加20 mm左右。对比仿真与实测结果知,压力发生系统受空气含量影响,升压段耗时与响应误差总体上均大于降压段,保压5 s时各检定点的压力波动均在±0.03 MPa范围内。