基于流固耦合的长行程液压油缸强度仿真分析

摘要

以某型长行程液压油缸作为研究对象,应用流固耦合(FSI)的方法,对缸筒和活塞杆进行强度、刚度计算.在液压油缸设计工况下,首先通过采用有限体积法计算缸筒内部液压油的流场,获得液压油对缸筒筒壁的作用力;再通过有限元法,以缸筒内部流场的计算结果作为边界条件,同时添加工作阻力,对整个液压油缸进行了强度及刚度校核.通过获得缸筒和活塞杆在设计工况下的应力和应变云图,判断液压油缸的设计合理性,且根据缸筒内液压油的压力分布情况,为设计者在缸体密封设计提供参考.此方法在液压油缸设计过程中,全面考虑了缸筒内部液压油、外部工作阻力对液压油缸的作用力,为油缸整体结构、缸体密封设计及优化提供新的便捷手段.