高压胶管总成联接的扣压力理论研究

摘要

高压胶管总成是组成液压系统的基础元件之一,它的性能优劣对整个液压系统甚至整机设备的性能有着重大的影响。工业的快速发展也不断要求高压胶管总成具有更高的品质来满足生产需要。目前高压胶管总成的整体性能较为偏低,胶管接头处失效是最常见的失效形式,对该种失效形式进行控制的措施及研究依然匮乏。为解决高压胶管总成接头处联接质量差的问题,本文以研究扣压力为核心展开了如下研究:
　　 1.在总结分析高压胶管总成常见失效模式的基础上,从高压胶管和扣压接头两部分对高压胶管总成进行失效机理分析,通过分析确定引起高压胶管总成失效的主控因素。本文旨在解决胶管接头处的失效问题,因此重点进行了扣压量对胶管接头失效的影响研究,明确了解决扣压力问题是解决该问题的本质所在。
　　 2。本文采用量纲分析与分层模拟技术相结合的方法对高压胶管总成进行研究分析,利用量纲分析解决高压胶管总成结构复杂性的优点,对高压胶管总成的套筒、高压胶管及芯轴进行量纲分析,在此基础上推导出扣压力计算公式,填补依靠纯理论对扣压力进行研究的空白。
　　 3.应用力学理论对高压胶管总成复合增强层的弹性特性进行研究,确定了相关工程常数,并完成复合增强层刚度矩阵的推导。在此基础上利用Marc软件建立高压胶管总成有限元模型,通过对仿真结果分析实现对扣压力计算公式正确性的验证。
　　 4.本文进行了现场扣压力计算公式验证实验及扣压量试验,通过实验验证理论分析和仿真分析的正确性,也获得许多对工程研究有实用价值的数据。
　　 本文最突出的创新点在于采用量纲分析与分层模拟技术结合的手段对高压胶管扣压力进行研究分析,并首次推导出了具有实用价值的扣压力计算公式。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 高压胶管国内外发展现状及趋势

1.1.1 国内发展现状及趋势概述

1.1.2 国外发展现状及趋势概述

1.2 高压胶管总成概述

1.2.1 高压胶管简述

1.2.2 高压胶管总成结构特点简述

1.3 高压胶管总成冷挤压联接概述

1.3.1 冷挤压联接技术简述

1.3.2 高压胶管总成研究方法

1.3.2 高压胶管总成的研究现状

1.4 课题来源、研究意义及研究内容

1.4.1 课题来源

1.4.2 课题的研究意义

1.4.3 课题的研究内容及研究方法

第二章 高压胶管总成失效机理及扣压力对其影响研究

2.1 高压胶管总成失效模式及影响研究分析

2.2 高压胶管失效机理研究分析

2.2.1 钢丝缠绕高压胶管失效机理分析

2.2.2 钢丝编织高压胶管失效机理分析

2.3 高压胶管总成接头处失效机理研究分析

2.3.1 胶管接头结构对高压胶管总成失效影响分析

2.3.2 扣压量对高压胶管总成失效影响分析

2.4 扣压力对高压胶管总成失效机理的影响分析

2.5 本章小结

第三章 基于量纲分析的高压胶管扣压力的分层模拟研究

3.1 量纲分析法概述

3.1.1 量纲分析发展过程

3.1.2 量纲分析实质及优点

3.1.3 Buckingham的π定理简介

3.2 分层模拟在量纲分析中的应用

3.2.1 分层模拟简述

3.2.2 分层模拟方法介绍

3.3 高压胶管总成的分层模拟研究

3.3.1 高压胶管总成量纲分析

3.3.2 套筒的量纲分析

3.3.3 高压胶管的量纲分析

3.3.4 芯轴的量纲分析

3.3.5 合并子系统

3.4 高压胶管扣压力计算公式的确定

3.5 本章小结

第四章 高压胶管复合层弹性特性分析及扣压力的仿真论证

4.1 高压胶管总成模型简化

4.2 高压胶管单层复合层弹性特性研究

4.2.1 高压胶管总成力学假设

4.2.2 高压胶管单层复合层刚度矩阵确定

4.3 高压胶管多层复合层刚度矩阵确定

4.4 高压胶管扣压力的Mrac仿真论证

4.4.1 Marc软件简介

4.4.2 高压胶管总成实体模型和有限元模型建立

4.4.3 有限元仿真结果分析

4.4.4 特殊节点仿真研究分析

4.5 本章小结

第五章 实验研究

5.1 实验原理和实验系统组成

5.1.1 实验原理设计

5.1.2 实验系统组成

5.2 扣压力计算公式验证实验

5.3 扣压量实验

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间主要研究成果