基于功率键合图的转阀式液压激振器运动特性研究

摘要

液压激振是把直流液流变为交变液流，使压力能转换成活塞运动振动能一种技术。由于液压激振具有功率密度高、刚度大、控制方便等优点，已成为近年来振动利用工程领域中备受关注的前沿技术。但因液压激振关键部件结构参数和液压激振系统工艺参数匹配的复杂性，及其激振运动特性的相关性，因而该领域具有丰富的理论内涵和广阔的应用前景。 因此，本研究以液压激振器为研究背景，以优化转阀结构为突破口，利用功率键合图研究方法建立以转阀结构参数和液压激振系统工艺参数为变量的转阀式液压激振系统数学模型，利用仿真模拟和实验研究相结合的方法，验证转阀式液压激振器设计合理性，为后续转阀式液压激振器的结构设计和工艺参数匹配研究提供理论指导，获得以下结果： (1)根据液压激振系统动力学原理，分析影响液压激振系统运动特性的主要因素，并设计了一种转阀式液压激振器。 (2)以功率键合图理论为基础，建立转阀式液压激振系统状态方程（数学模型），通过Matlab/Simulink仿真，验证数学模型的正确性。同时还利用仿真模型，探讨液压激振系统工艺参数对转阀式液压激振器运动特性的影响趋势。 (3)通过搭建液压激振器实验平台，开展转阀式液压激振器实验研究，通过将实验结果与仿真结果对比，表明本研究理论分析、结果具有较好的可靠性。 (4)结合所建立的仿真模型，利用Design-expert中的响应曲面法建立了以液压激振系统工艺参数为响应因子，峰值位移为响应值的预测模型，并通过模块求解寻优，获得了最大峰值位移时的最佳工艺参数匹配组合。 通过以上研究表明，本文研究结果将对转阀式激振技术开发和应用提供有效途径，具有较好的实际应用价值。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究的背景和意义

1.2 激振器国内外研究现状

1.3 转阀国内外研究现状

1.4 液压激振系统研究方法

1.5 课题主要研究内容

第二章 转阀式液压激振器关键元件结构设计

2.1液压激振系统动力学原理分析

2.2 液压转阀结构设计

2.3 转阀结构可行性验证

2.4 本章小结

第三章 转阀式液压激振系统建模与仿真研究

3.1 转阀式液压激振系统键合图模型建立

3.2 转阀式液压激振系统数学模型建立

3.3 转阀式液压激振系统仿真模型建立与验证

3.4 转阀式液压激振器仿真研究

3.5 本章小结

第四章 转阀式液压激振器实验研究

4.1 转阀式液压激振器实验平台搭建

4.2 实验结果分析

4.3 本章小结

第五章 基于响应曲面法的转阀式液压激振器工艺参数匹配

5.1 基于响应曲面法的实验分析

5.2 数据分析

5.4 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 本文结论

6.2 研究展望

参考文献

致谢

攻读学位期间的成果