基于Isight的潤滑系統(tǒng)流量分配管網(wǎng)優(yōu)化.pdf

1、傳動裝置是坦克的重要組成部分之一，傳動裝置潤滑系統(tǒng)管網(wǎng)潤滑油量的精確分配直接關(guān)系到傳動裝置各部件的正常運(yùn)行及整個坦克的可靠性。潤滑油量供應(yīng)不足會導(dǎo)致部件得不到良好的潤滑，潤滑油量供應(yīng)過大會導(dǎo)致攪油損失過大。已有的對潤滑系統(tǒng)管網(wǎng)的流量分配的研究普遍是在設(shè)計(jì)過程中人工改變參數(shù)實(shí)現(xiàn)優(yōu)選，缺乏自動優(yōu)化流程，流量分配精度不能滿足要求。因此，研究潤滑系統(tǒng)管網(wǎng)自動流量分配優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)流量精確分配具有至關(guān)重要的意義。
　　本文采取流體有限元計(jì)算法與

2、最優(yōu)化理論相結(jié)合的方法，開發(fā) Isight管網(wǎng)自動流量分配優(yōu)化軟件平臺實(shí)現(xiàn)了潤滑系統(tǒng)管網(wǎng)流量精確分配，為以后的管網(wǎng)流量分配優(yōu)化提供重要參考和技術(shù)支持。為探究潤滑油流量分配與管網(wǎng)中管道長度尺寸與直徑尺寸的關(guān)系，將水頭損失中流量參數(shù)與非流量參數(shù)分離，進(jìn)而推導(dǎo)出了流量與長度尺寸直徑尺寸的單調(diào)不變性，得出了流量變化對直徑尺寸變化遠(yuǎn)比對長度尺寸變化敏感的結(jié)論。通過仿真計(jì)算，驗(yàn)證了以上結(jié)論。考慮到尺寸敏感性以及空間的限制決定通過調(diào)節(jié)直徑尺寸來實(shí)現(xiàn)流

3、量分配。仿真結(jié)果表明流量對尺寸的偏導(dǎo)數(shù)變化幅度不大，因此決定選取基于梯度的優(yōu)化算法來實(shí)現(xiàn)流量分配管網(wǎng)優(yōu)化。通過編寫各自程序的代碼，分別實(shí)現(xiàn)了管網(wǎng)三維實(shí)體模型參數(shù)化自動更新、網(wǎng)格自動劃分、流量自動計(jì)算及計(jì)算結(jié)果自動輸出。用定向分割法解決了自動網(wǎng)格劃分中實(shí)體模型面編號排序錯亂問題。將各自動化過程進(jìn)行集成，開發(fā)了以Isight軟件為中心的管網(wǎng)自動流量分配優(yōu)化軟件平臺。分析了幾種梯度類優(yōu)化算法的特點(diǎn)，選取擬牛頓算法進(jìn)行管網(wǎng)自動流量分配優(yōu)化。構(gòu)建

4、了流量歸一化的目標(biāo)函數(shù)。根據(jù)目標(biāo)函數(shù)值-流量-尺寸映射關(guān)系進(jìn)行了具體算法實(shí)現(xiàn)。利用開發(fā)的Isight自動流量分配優(yōu)化軟件平臺對簡單潤滑系統(tǒng)管網(wǎng)進(jìn)行了自動流量分配優(yōu)化。擬牛頓法使目標(biāo)函數(shù)收斂速度快精度高。通過仿真試驗(yàn)選取了擬牛頓法分段最佳偏導(dǎo)步長因子，提高了自動優(yōu)化過程的快速性準(zhǔn)確性穩(wěn)定性。探究了簡單潤滑系統(tǒng)管網(wǎng)的流量分配空間，在廣泛的流量分配空間內(nèi)，每個出口的流量分配相對誤差均在5％以內(nèi)。根據(jù)樹形管網(wǎng)流量壓力特性提出了分層與分組流量分配