水液壓閥仿生抗磨損特性及數據協同管理研究.pdf

1、隨著綠色可再生能源的加速推進和可持續(xù)的客觀要求，使得水介質取代傳統(tǒng)礦物油介質成為液壓技術發(fā)展的重要方向，其自身也因其來源廣、無污染、安全性好等諸多優(yōu)勢，促使這項技術重新崛起。而水液壓技術因油水不同的物化特性，對液壓閥的材料、結構等方面都提出了新要求。本文針對水液壓閥在氣蝕沖蝕復合磨損中缺乏一定解決方案的理論框架，以及優(yōu)化數據量少、仿真過程中參數選擇主觀性強的缺點，進行了以下研究。
　　首先，介紹水介質中氣蝕磨損的機理，采用全氣蝕模

2、型對典型的水液壓閥口結構進行流場分析，對減輕和防止氣蝕損壞的措施原則進行探討，設計防氣蝕液壓閥口結構并對其進行仿真模擬，以此來指導水液壓閥口結構的設計。
　　其次，針對我國高含沙水的水質情況，用BioTRIZ理論進行由生物模型到工程模型的映射，采用仿紅柳抗沖蝕外形的方式提高閥芯的抗沖蝕性能。通過分析紅柳特性，給出六種仿生抗沖蝕結構以及不同的排列方式，將其應用到閥芯沖蝕磨損較為嚴重的區(qū)域，并結合之前提出的錐球結合防氣蝕結構，利用 F

3、LUENT中的混合模型計算每一種仿生模型的氣體體積百分比與沖蝕磨損率，并對比選擇抗氣蝕沖蝕復合磨損性能最好的仿生結構。應用 DOE試驗設計方法，確定各個變量對目標函數的貢獻率，判斷各個變量存在的必要性。使用ISIGHT優(yōu)化軟件優(yōu)化閥芯上結構參數，使其抗沖蝕氣蝕性能最佳，從而提高水液壓閥在高含沙水流中使用的壽命。
　　最后，針對傳統(tǒng)設計中優(yōu)化數據量少、結果準確度差、仿真過程中參數選擇主觀性強的問題進行研究，探討中國制造2025戰(zhàn)略互