脉动缓冲器设计方法的研究及仿真技术在设计改进中的应用

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缓冲电路设计及仿真

缓冲电路设计及仿真

1 缓冲电路作用缓冲电路一般并联在开关器件两端,重要有克制过电压、减少器件损耗、消除电磁干扰的作用。

1) 克制过电压逆变器高频工作时,开关器件快速开通、关断。

由于主电路存在杂散电感,器件在开关过程中,急剧变化的主电路电流会在杂散电感上感应出很高的电压,使器件在关断时承受很高的关断电压。

在器件关断时,主电路杂散电感上会产生与直流电压同向的感应电压pdiL dt,若无缓冲电路,则该电压会加在器件两端形成过电压,当该电压超过器件额定电压时,器件损坏。

此外,反并联二极管在反向恢复时产生的di/dt 也会导致较高的过电压。

2) 减少器件损耗已知器件的功耗由下式决定:01TP uidt T=⎰ (1.1)在电路中增长缓冲电路,可以改变器件的电压、电流波形,进而减少损耗。

从下图可知,在没有缓冲电路时,电压快速升至最大值,而此时电流仍然是最大值,此时的损耗最大。

加入缓冲电路后,避免了电压、电流出现同时最大值的情况,损耗得以减少。

U DS无缓冲电路U DS I DI D有缓冲电路3) 消除电磁干扰电路运营时,在没有缓冲电路的情况下,器件两端电压会发生高频振荡,产生电磁干扰。

采用缓冲电路,可克制器件两端电压的高频振荡,起到减小电磁干扰的作用。

因此,减少或消除器件电压、电流尖峰,限制dI/dt 或dV/dt ,减少开关过程中的振荡以及损耗,我们在逆变器中设计缓冲电路,以保证器件安全可靠工作。

2 杂散电感的测量与计算设计缓冲回路之前,一方面需要拟定杂散参数的量。

杂散电感是特定电路布局的结果,不容易计算出来,我们一般采用测量的方法来拟定杂散电感的大小。

在没有任何缓冲回路时,用示波器观测器件关断时的振荡周期T1;接着,在开关管两端并联一个值拟定的电容,即测试电容test C ,重新测量器件关断时的振荡周期T2。

则杂散电感可由下式得出:2221p 2()L 4testT T C π-=(2.1)杂散电容为:21(2)p p i C L f π=(2.2)其中i f 为无缓冲电路时的振荡频率。

脉动扭转冲击装置结构设计及动力仿真

脉动扭转冲击装置结构设计及动力仿真

脉动扭转冲击装置结构设计及动力仿真蒋龙;樊军;安辉【摘要】针对传统石油钻井工具在深井、硬质地层中钻进效率低,钻井成本高,粘滑振动现象严重等缺点,设计了一种新型脉动扭转冲击钻井工具.该脉动扭转冲击钻井工具由冲击装置和换向装置组成,利用Pro/E建立了脉动扭转冲击装置的分析模型并利用XFLOW分析内部流场及压力分布,设置不同工作状态下的边界条件,得到该工具不同工作状态下的压力分布云图和出口平均压力曲线.仿真结果表明,冲击锤的周向运动由两侧的压差驱动;压降参数与美国的Torkbuster基本相同,性能具有相关性;出口平均压力变化小,可以稳定工作,为脉动扭转冲击装置内部结构设计及性能优化提供参考依据.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】4页(P12-15)【关键词】脉动扭转冲击装置;结构设计;XFLOW;动力仿真【作者】蒋龙;樊军;安辉【作者单位】新疆大学机械工程学院,新疆乌鲁木齐 830047;新疆大学机械工程学院,新疆乌鲁木齐 830047;新疆大学机械工程学院,新疆乌鲁木齐 830047【正文语种】中文【中图分类】TH16;TE924摘.:针对传统石油钻井工具在深井、硬质地层中钻进效率低,钻井成本高,粘滑振动现象严重等缺点,设计了一种新型脉动扭转冲击钻井工具。

该脉动扭转冲击钻井工具由冲击装置和换向装置组成,利用Pro/E建立了脉动扭转冲击装置的分析模型并利用XFLOW分析内部流场及压力分布,设置不同工作状态下的边界条件,得到该工具不同工作状态下的压力分布云图和出口平均压力曲线。

仿真结果表明,冲击锤的周向运动由两侧的压差驱动;压降参数与美国的Torkbuster基本相同,性能具有相关性;出口平均压力变化小,可以稳定工作,为脉动扭转冲击装置内部结构设计及性能优化提供参考依据。

石油行业在我国的支柱产业中具有非常重要的地位,为我国的经济建设提供了不可替代的战略能源。

电力电子电路缓冲器研究与仿真

电力电子电路缓冲器研究与仿真

电力电子电路缓冲器研究与仿真研究背景电力电子技术在电力系统中起着重要的作用,其应用已经涉及到许多领域。

电力电子电路缓冲器作为电力电子技术的重要组成部分之一,在电力电子电路中具有重要的功能和意义。

随着电力电子技术的不断发展和进步,电力电子电路缓冲器的研究也变得越来越重要。

电力电子电路缓冲器可以提供对电力电子器件的控制和保护,能够调节电力电子器件的功率输出,提高系统的稳定性和可靠性。

电力电子电路缓冲器在电力系统中的应用广泛,包括逆变器、变频器、电力调节器等。

它们能够实现能量的转换和传输,提高能源效率,减少能源浪费,对推动电力系统的发展和改善电力质量具有重要意义。

因此,对电力电子电路缓冲器进行深入研究和仿真分析,能够为电力系统的稳定运行和性能优化提供重要支持和指导,对电力电子技术的发展具有重要意义。

电力电子电路缓冲器有多种类型,包括电阻缓冲器、电容缓冲器和电感缓冲器等。

下面将介绍它们的原理、特点和应用场景。

电阻缓冲器电阻缓冲器是一种常见的电力电子电路缓冲器。

它使用电阻元件来减小电流的变化率,从而减少因突变电流引起的电压波动。

电阻缓冲器可以有效地保护电路中的其他元件免受过大的电流冲击。

它的原理简单,适用于各种电路,特别是在需要稳定电压输出的场景中常被使用。

电容缓冲器电容缓冲器是另一种常见的电力电子电路缓冲器。

它利用电容元件的充放电特性来平滑电压波动,降低峰值电压,并延长短暂电流脉冲的时间。

电容缓冲器适用于需要稳定电压输出的场景,尤其是在对电流响应时间要求较高的电路中。

电感缓冲器电感缓冲器使用电感元件来抵抗电流的变化率,从而减少电压的变化。

它通过电感的储能和释能来实现电流的平滑过渡,减少电路中的电压波动。

电感缓冲器在保护电路中的其他元件免受电压峰值和电流突变的影响方面具有良好的效果。

它常被应用于需要高度稳定性和电流保护的电路中。

以上是不同类型的电力电子电路缓冲器的简要介绍,它们都在特定的应用场景中发挥着重要的作用。

计算机仿真技术在建筑工程设计中的应用

计算机仿真技术在建筑工程设计中的应用

计算机仿真技术在建筑工程设计中的应用摘要:计算机模拟技术在总体的工程规划等各个方面给其他的单位以及专业建筑设计人员提供了正确的技术引导。

这种考虑涉及了建筑内部结构的复杂性与多变性,因此在建筑设计研究时不得不在建筑施工工艺设计方面谨慎进行考虑,从而可能涉及到信息化是建筑设计的一个全部内容,在此类设计方面,关于优化设计方案、现场信息化施工等较为少见,这就间接体现了目前我国的建筑过程工程建设在应用信息化设计技术上普遍存在的不足。

关键词:计算机仿真技术;建筑工程;应用研究仿真技术的出现大大程度地弥补了这一技术的不足,仿真技术因其具备交互性、高度模拟性等诸多优点,通过它自身建立的可视化设计模型和数字几何三维模型,不但能同时满足设计师、业主、施工方等单位的施工设计需要,对多种建筑施工设计方案展开了模拟、验证、对比和设计优化,并最终可以找到一种最优的可视化施工模型设计方法,实现低廉的施工成本、短时间的工期、高质量的技术经济效益施工目的。

不仅如此,由于计算机仿真技术可以重复进行多次高仿真实验,还有利于减少工期,提高工程的质量。

可见,仿真技术给建筑工程的发展带来了一定的时代机遇和挑战具有历史意义,虚拟现实仿真技术在其施工设计过程中的广泛应用无疑直接决定着其施工设计方案的品质优劣与否,它的应用一方面对我国建筑工程的设计与施工产生影响,另一方面也直接决定着建筑工程的品质与设计方案。

2.计算机仿真技术在现代建筑工程设计中的重要应用2.1 仿真施工技术的应用研究从一定层面上讲,建筑施工过程就是将设计者的建筑设计图纸现实化的过程,将虚拟的图纸进行实际建造的过程具有十分重大的意义。

然而,由于建筑工程其本身的复杂性,所使用的设计方案和设计技术非常繁多,这也导致了在实际建设工程中,图纸需要根据情况的不同发生变化。

图纸在经过初始设计后,必须经过多次的矫正和纠错,实际的建造与设计具有相当大的差距。

并且,在传统的建筑工程设计中,为了保证建筑工程的安全稳定,保障建筑施工的顺利进展,通常会凭借大量的经验积累,来应对建筑项目施工时的一些问题,但是正因为没有进过理论验证的经验很可能造成严重的安全事故。

大型回转窑筒体强度计算与分析

大型回转窑筒体强度计算与分析
第2 7卷第 3 期 21 0 1年 6川




Vo . 7. 3 12 №
N0N —FERRoUS M I NG NI AND ETALLURGY M
Jn 0 1 u e2 1
文章 编 号 :0 7~ 6 X(0 1 0 0 4 0 10 9 7 2 1 ) 3— 0 8— 4
第 3期

英: 大型 回转窑简体强度计算 与分析
4 9
度较短 , 可简化 为作 用 于某一 截面 的集 中载 荷 ; 一 另
生 的 挠度 , 8 =8 ; 且 2
类 是沿 整个 筒长 轴 线 方 向分 布 的载 荷 , 均 布 载荷 按
考虑。
6 ——单位力作用在点 D处时, : 引起点 D处的


筒体倾斜角度: = .1 B 2O 。 填充 率 : = % ~1% 5 5
物料 的堆 比重 : P:13tm . / 物料 自然堆角 : 3 。 旺= 8 耐 火砖 厚度 : 2 0It h: 3 o n
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
关键词 : 回转窑 ; 简体 ; 静不定 系统 ; 弯矩 ; 弯曲应力
中 图 分 类 号 :Q12 6 T 7 . 文献标识码 : A
1 日 j I

由以上各参数求得物料的质量为 4 74t 4 . 。
2 2 回转 窑 的结构 .
回转 窑 主 要 是 对 散 状 或 浆状 物 料 进 行 加 热 处 理 , 料工 作 的主体 是薄 壁 卧式 回转 的长 圆筒 , 物 由两 支点或 多 支 点 支 撑 , 体 内衬 有 耐 火 砖 , 低 速 回 简 以 转, 物料从窑的高端加入 , 由于简体倾斜安装 , 回 在 转 时 , 内物料 在 沿 周 向翻 滚 同 时 沿轴 向移 动 。燃 窑

缓冲器的内部流场分析和优化设计

缓冲器的内部流场分析和优化设计
起的管道振动 ,压力脉动的作用占到 90%以上[1-1,因此消减管道振动
主要是控制压力脉动,在管道系统中设置缓冲器是消减压力脉动的有 2 计 算 模 型
效且常用措施。近几十年来 ,随着各种有 限元软件计算功能的 日益 2.1 几何 建模和 网格划 分
强大,国内外许多学者对缓冲器在消减气流脉动和减小管道振动中
270
机 械 设 计 与 制 造
Machinery Design & Manufacture
第 2期 2018年 2月
缓 冲器的 内部 流场分析和优化设计
沈顺成,王 康,பைடு நூலகம்章杰
(武汉理工大学 机电工程学院 ,湖北 武汉 430070)
摘 要:工业生产 中常采用设置缓冲器来消减压缩机管道 系统 内的气流脉动和减小管道振 动。但是工厂投入 使用的缓 冲器, 缓冲容积普遍偏 小,或者安装位置离压缩机 气缸进 出口太远 ,导致缓冲效果不理 想。针对上述问题 ,利用流体仿真软件 FLUENT建立了管道 内气体的三维非稳定流动模型 ,计算 了缓冲器和孔板对管道 内气体压力脉动的影响 ;并在 大量仿真实验 的基 础 上 ,利 用 MATLAB软件 拟合 出缓 冲 器进 出口压 力变化 和体 积的 关 系曲线 ,从 而 实现 对缓 冲 器体 积 的优 化设 计 。 关键词 :气流脉动 ;FLUENT;缓冲器 ;孑L板 ;压力 ;优化 中图分类号 :TH16 文献标 识码 :A 文章编号 :1001—3997(2018)02—0270—03
Abstract:During the industrial production,bufers are frequently applied to reduce the gas pulsations and vibrations in the pipe system of compressors.However,6班 used in most factories are often with limited bufering volume or instdledfar awayfrom the inlet and outlet of compressor cylinder,which lead to undesirable bufering effect.Accordingly,this paper buil& a three—dimensional unstea dyf low model with the application offluid simulation¥oftware FLUENT,figuring out the inf luence o f bufer and orif ice pla te whwh ha s been exerted upon the gas pressure pulsation within the pipe system.And basing on a number o f simula tion experiments.this paper also fitted out the relation c , e between pressure change an d volume o fcompressor inlet d outlet.rea lizing the optimal design ofbufering volulTl ̄.

弹簧操动机构缓冲器仿真模型及缓冲性能改进

弹簧操动机构缓冲器仿真模型及缓冲性能改进

弹簧操动机构缓冲器仿真模型及缓冲性能改进作者:邹高鹏宋超来源:《科技创新导报》 2011年第25期邹高鹏宋超(河南平高电气股份有限公司河南平顶山 467000)摘要:根据高压电器中弹簧操动机构缓冲器的工作原理,建立了缓冲器仿真模型,介绍了缓冲器仿真的方法和步骤。

针对产品生产试验中出现的缓冲问题,提出了缓冲器缸体阻尼孔结构的修改方案,对比分析了缸体修改前后的特性曲线,并对新缸体进行了试验跟踪。

结果显示,通过修改缓冲器缸体阻尼孔结构,提高了缓冲器的缓冲性能。

关键词:弹簧操动机构缓冲器阻尼孔特性曲线缓冲性能中图分类号:TM561 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)09(a)-0021-021 绪论高压断路器是电力系统中重要的控制和保护设备。

而操动机构是高压断路器中不可缺少的重要组成部分,它不仅要保证断路器准确无误的开断和关合短路电流,并可靠地保持在分闸或者合闸位置上,而且还需要完成快速自动重合闸操作,具备防跳跃、自动复位和闭锁等功能。

由于断路器的分合闸操作都是通过操动机构来实现的,因此操动机构的工作性能和质量优劣,直接影响着高压断路器的工作性能和可靠性。

高压断路器的分合闸速度很高,而触头的运动行程相对较小。

要使速度很高的运动部件在较短的行程内停止,须采用缓冲器来吸收运动部分的动能,防止断路器中某些零部件因受到巨大的冲击而损坏。

此外,在触头运动结束时刻,断路器的运动部分不应有显著的反弹[1]。

因此,缓冲器的缓冲作用对断路器的性能指标有着重要的影响。

本文根据弹簧机构缓冲器的工作原理,建立了缓冲器仿真模型,阐述了缓冲器仿真的步骤。

并针对我公司产品试验中出现的缓冲问题,对缓冲器缸体结构进行了修改,结合试验数据,对比了缸体结构修改前后的特性曲线。

并且通过后期的试验跟踪,验证了缸体修改方案的正确性、合理性。

2 缓冲器的结构形式与工作原理弹簧操动机构缓冲器主要由大缸体、小缸体、弹簧、活塞、导套等元件组成。

虚拟仿真在产品设计中的应用研究综述

虚拟仿真在产品设计中的应用研究综述

133中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2018.03 (下)现在工业产品市场竞争越发激烈,市场对产品价格、外观和更新的要求更加严苛。

原有的工业产品设计方法存在着成本高、设计周期长、修改麻烦等问题,已不能顺满足需要。

而运用数字虚拟仿真技术的工业设计,是用以三维数字仿真模型作为设计构思的基础,来正确体现产品设计者的创意。

作为产品设计者我们要想让仿真技术得以应用,就要做到以下几点:①虚拟仿真要有一定的可信度,这样结果才能有可信数据,得以引用。

②仿真结果能够在一定合理的时间限度里获得。

③有真实的建模/仿真工具配合,让产品设计者能够运用仿真模型,运用虚拟仿真并得到结果。

本文查阅了近10年的有关虚拟仿真在产品设计中应用的相关研究论文,从虚拟仿真的技术优势、虚拟仿真研究的热门领域等方面对虚拟仿真在产品设计中的应用研究现状进行分析和归纳整理,论述常规方法和基本概念,并试图探究新的突破作为未来的研究方向。

1 虚拟仿真在产品设计中的技术优势即为什么要研究虚拟仿真在产品设计中的应用。

在传统的产品设计流程中,总是设计简单的模型及公式,由此设计产品的结构和各种参数,以为局限和预留误差等原因,结果导致数据不准确,从而影响设计效果。

而虚拟数字仿真技术完全可以模拟产品设计流程的实际情况,这样我们如果在产品设计初级就引入这种虚拟仿真手段,就能全方位解析产品的结构、电磁力及散热等数据,从而使产品设计的各种参数指标达到最优值。

在产品设计中,利用数字化虚拟手段来呈现真实的效果,这个过程就叫做引入数字虚拟仿真。

数字虚拟仿真大体包括:产品形态仿真、颜色材质仿真、机械动作仿真、人体工学仿真、工艺制作仿真等。

在整个设计各阶段引入虚拟数字仿真技术进行科学的试验,从而可以得到更科学和客观的结果。

因此,与传统设计方法相比,虚拟仿真技术不断从设计方法、设计步骤、设计效率及质量各方面进行了突破。

2 虚拟仿真研究的热门领域2.1 CAE 仿真CAE(Computer Aided Engineering)即是指产品设计中的计算机辅助工程,用虚拟仿真的技术来分析复杂工程和产品的结构力学及优化性能等,把产品设计的各个环节组织起来,将关键的信息收集起来,而运用到实际产品设计问题的解决中。

动态仿真技术在机器人运动设计中的应用

动态仿真技术在机器人运动设计中的应用

动态仿真技术在机器人运动设计中的应用机器人作为一种新兴的智能化装备,正在逐渐广泛应用于工业自动化、家庭服务等领域。

但在机器人设计中,如何实现机器人的高效稳定运动仍然是一个难题。

因此,动态仿真技术被引入到机器人的运动设计中,以提高机器人的运动性能和操作安全性。

一、动态仿真技术的基本原理动态仿真技术是指利用计算机模拟动态物理过程的一种技术。

它通过建立数学模型和计算机程序,在计算机上实现对物理现象的模拟,从而达到研究和分析物理现象的目的。

动态仿真技术的基本原理是采用计算机模拟的方法,对动态系统的状态进行随时间的演化模拟,以确定系统的动态特性。

该技术的根本目的是确定系统物理特性,例如位置、速度、加速度等,来帮助人们更好地掌握系统的行为规律。

二、动态仿真技术在机器人运动设计中的应用在机器人运动设计中,动态仿真技术的应用主要体现在以下几个方面:1. 机器人动力学仿真机器人的动力学性能是机器人运动性能和操作安全性的关键。

动力学仿真是指将机器人设计中所涉及的关键参数,如机体形状、重心位置、惯性矩等,输入到计算机程序中进行模拟计算,以分析机器人的运动特性。

通过动力学仿真,可以准确地判断机器人运动过程中所产生的力和力矩,以更好地掌握机器人的运动规律。

2. 机器人轨迹规划机器人的轨迹规划是指在给定的机器人控制器和机器人的动力学模型条件下,确定机器人的运动轨迹。

通过动态仿真技术,可以对机器人的轨迹进行精确的仿真模拟。

在轨迹规划中,动态仿真技术可以不断优化运动轨迹,以实现更好的机器人运动性能。

3. 机器人运动控制机器人运动控制是机器人运动设计中最核心的部分,它 directly 控制机器人的运动。

通过动态仿真技术,可以对控制器的设计进行模拟,以验证控制器的有效性。

同时,动态仿真技术还可以模拟机器人的运动过程,以实现控制策略的调整和优化,以达到更好的运动效果。

三、动态仿真技术在机器人运动设计中的优势相对于传统的机器人运动设计方法,动态仿真技术具有以下几个优势:1. 提高设计效率动态仿真技术可以通过计算机程序对机器人运动特性进行模拟计算,从而减少人工调整和测试的时间,提高设计效率。

闫贝翻译 脉动缓冲器工作原理

闫贝翻译 脉动缓冲器工作原理

UNDERSTANDING HOW PULSATION ACCUMULATORS WORKJ. C. Wachel and S. M. PriceEngineering Dynamics IncorporatedSan Antonio, Texas脉动缓冲器工作原理J. C. Wachel and S. M. Price工程动力公司San Antonio, TexasABSTRACTPulsation accumulators are used in reciprocating pump installations to reduce pump manifold pulsations and to attenuate pulsations transmitted into the piping. The pump and piping system form a complex acoustical system which has many acoustical and mechanical frequencies and the potential for high vibration and component failure problems .Many times the pulsation characteristics of the system are not calculated prior to installation.and an accumulator is selected based on pressure and flow rate criteria.In some cases ,this is acceptable as can be attested by the numerous installations that are installed and have operated successfully without problems.However,many installations do experience high vibrations ,piping and component failures,cavitations in the suction manifold,and generally poor reliability.These problems are often the result of the failure to consider the system’s acoustical characteristics when selecting an accumulator.摘要在往复泵中使用缓冲器旨在消减泵的主管线脉动并减缓脉动在管道内的传播。

某自动榴弹发射器缓冲器设计与动力学仿真

某自动榴弹发射器缓冲器设计与动力学仿真

某自动榴弹发射器缓冲器设计与动力学仿真
宫鹏涵;李永建;陈锦喜
【期刊名称】《液压与气动》
【年(卷),期】2011(000)003
【摘要】以虚拟样机技术为基础,建立了某型自动榴弹发射器刚柔耦合虚拟样机模型.针对发射器后坐力偏大的问题,提出了采用液压缓冲器降低后坐力的设计方案.通过在ADAMS平台上仿真,得到武器单、连发射击时后坐力-时间曲线.结果表明,采用液压缓冲器是降低某型自动榴弹发射器后坐力的有效途径.
【总页数】3页(P7-9)
【作者】宫鹏涵;李永建;陈锦喜
【作者单位】军械工程学院火炮工程系,河北石家庄,050003;军械工程学院火炮工程系,河北石家庄,050003;军械工程学院火炮工程系,河北石家庄,050003
【正文语种】中文
【中图分类】TH137
【相关文献】
1.脉动缓冲器设计方法的研究及仿真技术在设计改进中的应用 [J], 孙彪;姜作伟
2.美苏货车缓冲器的发展——兼论我国货车新缓冲器设计参数的选择 [J], 陶崇刚
3.自动榴弹发射器磁流变缓冲器设计及特性分析 [J], 张超;韩晓明;李强;段肖娜;翟明辉
4.断路器弹簧操动机构的等减速阶梯型缓冲器设计 [J], 万堃;奚延辉;王小鹏
5.起落架突伸缓冲器的设计与验证 [J], 杜金柱;卢学峰;陈熠
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高压流体脉动缓冲器[实用新型专利]

高压流体脉动缓冲器[实用新型专利]

专利名称:高压流体脉动缓冲器专利类型:实用新型专利
发明人:万东海,唐海平
申请号:CN200620133621.8申请日:20061219
公开号:CN200993294Y
公开日:
20071219
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本实用新型公开了一种高压流体脉动缓冲器,包括壳体、胶囊总成、压力表、截止阀、保护罩,底盖,压力表、截止阀安装在壳体上,壳体为整体式空心壳体,胶囊总成安装在壳体内后,将壳体内腔分隔成两个空腔,即胶囊内的流体腔和胶囊与壳体之间的气体腔,壳体的开孔设在胶囊内腔端。

本实用新型的整体式壳体可采用锻造方法生产,避免了焊接所引起的工艺、质量问题,同时流体工作介质封闭在胶囊腔体内,不对壳体产生腐蚀和磨损,使其性能、使用寿命、安全性、可靠性大为提高。

适于用作各种流体输送高压管路中的控制装置。

申请人:贵州航天新力铸锻有限责任公司
地址:563003 贵州省遵义市汇川区大连路航天工业园
国籍:CN
代理机构:贵州省遵义市遵科专利商标事务有限公司
代理人:宋妍丽
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基于数字化仿真技术的新型缓冲器样机设计

基于数字化仿真技术的新型缓冲器样机设计

the energy a b sorption rate of the new buffer an increase of 9.46 percentage points compared to the former
buffer made of elastic polymer element.Prototype designed w i th digital simulation technolog y could saves
辽宁省教育厅科学技术研究项 目(编号 :L2015099) 收稿 日期 :2017年 9月
标 [9],而 高 分 子 弹 性 体 缓 冲 器 的 能 量 吸 收 率 在 70%左 右 ,不 能 满 足 现 代 高 性 能 机 车 车 辆 对 缓 冲 器 高 能 量 吸 收 率 的要 求 。笔 者 研 究 了一 种 新 型 缓 冲 器 ,在 高 分 子 弹 性 体 缓 冲器 的基 础 上增 加 一组 摩擦 块 组件 。 以提 高能 量 吸 收 率 ,从 而 使 缓 冲 器 既 具 有 高 分 子 弹 性 体 缓 冲 器 的 优 点 。又 具 有 较 高 的 能 量 吸 收 率 ,克 服 现 有 技 术 的 不 足 [1 0l
文献标 志 码 :A 文章 编号 :1000—4998(2018)03—0004—05
Abstract:Based on the compression test and the friction test data of the elastic polymer element,a new
type of buffer virtual prototype combining the polymer elastomer with the metal fr iction element was designed

一种压力脉动衰减器三维仿真方法[发明专利]

一种压力脉动衰减器三维仿真方法[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911043329.5(22)申请日 2019.10.30(71)申请人 北京航空航天大学地址 100191 北京市海淀区学院路37号(72)发明人 王岩 申同圣 谭春森 (74)专利代理机构 北京慧泉知识产权代理有限公司 11232代理人 王顺荣 唐爱华(51)Int.Cl.G06F 30/28(2020.01)G06F 30/17(2020.01)G06T 17/00(2006.01)G06F 119/14(2020.01)G06F 113/08(2020.01)(54)发明名称一种压力脉动衰减器三维仿真方法(57)摘要本发明公开一种压力脉动衰减器三维仿真方法,步骤如下:步骤1:确定需要仿真的压力脉动衰减器,进行模型简化并建立流体域三维模型,根据压降确定节流孔数量n(n≥2)和直径,建立负载流体域三维模型,将二者组成装配体。

步骤2:选择网格类型和大小对上述三维模型网格划分,进行网格质量检查。

步骤3:进行仿真前处理,使用瞬态模拟,根据实际液压油设置其属性参数。

步骤4:提取关键点的压力脉动数据,进行数据处理分析,计算压力脉动衰减率、脉动衰减率和插入损失对压力脉动衰减器衰减效率进行评估。

本发明方法更符合实际试验情况,结果更真实可靠。

权利要求书1页 说明书4页 附图1页CN 110909510 A 2020.03.24C N 110909510A1.一种压力脉动衰减器三维仿真方法,其特征在于:该方法步骤如下:步骤1:确定需要仿真的压力脉动衰减器,进行模型简化并建立流体域三维模型,同时根据压降确定节流孔数量n和直径,建立负载流体域三维模型,并将二者组成装配体;步骤2:选择合理的网格类型和大小对上述三维模型进行网格划分,并进行网格质量检查;步骤3:进行仿真前处理,使用瞬态模拟,根据实际液压油设置其属性参数,脉动衰减器入口设置为质量入口,脉动衰减器出口和负载入口设置为交界面,负载出口设置为压力出口,根据实际压力和脉动频率等情况选择合理的求解器与时间步长;步骤4:提取关键点的压力脉动数据,进行数据处理分析,通过计算压力脉动衰减率、脉动衰减率和插入损失来对压力脉动衰减器衰减效率进行评估;设液压系统未装脉动衰减器,管道内最大的压力脉动峰峰值为ΔP b ,装入脉动衰减器的最大压力脉动峰峰值为ΔP a ,则压力脉动衰减率为设液压系统未装脉动衰减器的压力脉动为ΔP 0,装入脉动衰减器的压力脉动为ΔP 1,则脉动衰减率为设液压系统未装脉动衰减器管道负载端的压力脉动为P 2′,装入脉动衰减器管道负载端的压力脉动为P 2,则插入损失为2.根据权利要求1所述的一种压力脉动衰减器三维仿真方法,其特征在于:所述的节流孔数量n≥2。

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有一 定距 离 。对 于流体 域 , 置 瞬态分 析类 型 , 置 设 设
液体 域属 性及 进 口流 速 和 出 口平 均 压 强 条 件 , 置 设
缓 冲器 内气体 属性 及 初 始 压 强 , 置 流 固耦 合 边 界 设 条 件 ; 于 固体域 , 置 瞬态 分 析类 型 , 置 隔板 的 对 设 设 流 固耦合 边 界条件 , 且 只保 留隔 板 在 气体 压 缩 方 并 向 自由度 。最后进 行 求解 。缓 冲器 的仿 真应分 为两 个 阶段 , 第一 阶段 为气 体压 强 由 P 增加 到 P 0 小 回 P i 。 , 第 二 阶段为 气体 压强 由 P ¨ 加 到 P … 减 Ⅲ增 再 , 一 阶段 应 采 用 稳态 分 析 , 二 阶 段 第 第 应 采用 瞬态 分析 , 以第 一 阶段 稳 态 分 析 结 果 为 初 并 始 值 。某 时刻缓 冲器 系统 压强 分 布见 图 3 。
1 1 脉动 缓 冲器设 计参 数 的初 步 确定 .
冲器位于输送设备的出 口处 ( 见图 1 , ) 其作用是缓
冲、 消减 由于输 送设 备产 生 的 出料 脉 动 , 种脉 动发 这 生 在 整个 管道 化工 艺系 统 中将 给 系统造 成 一定 的危 害 。因此进 行缓 冲器 系 统 的研 究 , 掌握 其工 作状 态 , 设 计安 全 、 可靠 和高效 的脉动缓 冲器是 十分 重要 的 。
作者简介 : 孙
彪( 9 2 ) 男 ,大学 _科 , 15 一 , 本 高级工程师 , 主要从事机械没计工作。
5 2




第2 7卷
根据上述缓冲器匹配原则 , 以剩余液量为基础 计 算 容积 , 满足 工程 应用需 要 ¨-] -] 可 2l 5。 4
考虑 到 缓 冲器 内气 体从 初 始 状 态 ( 。V ) 到 P 、。 达 波动 值 的下 限 ( 。 P , i … , 一 过程 应 视 为 V )这 , V … )与
第 2 第 3期 7卷 2 1 年 6月 01




V0 . 7. 3 12 №
N0N —FERR0US M I NG NI AND ETALLURGY M
Jn 0 1 u e2 1
文章 编 号 :07— 6 X 2 1 ) 3— 0 1 3 10 97 ( 0 1 0 0 5 —0
因此缓 冲器 与输 送设 备 的 匹配 原 则 是 : 计 上应 满 设 足 一个 合理 的 排 出压 强 不 均 度 [ 8 , 在 兼 顾 其 并 它 要求 的 同时 , 其 固有 频 率 f 量 接 近设 备 的工 使 尽 作 频率 而使 缓 冲 器 与输 送 设 备 处 于 最佳 匹配 状
排 出压 强不均 度要 求 :
6 =( 。 P P 一P 。 i/ P )
≤[ ] 6¨ 式 中 6 —— 计 算排 出压 力不 均度 ;
() 1
理 论 推导 。本 文在 已有 理 论研 究 的基 础 上 , 对 缓 针 冲器 系统设 计 需要 , 时运用 有 限元仿 真技 术 , 缓 同 对
冲器设 计 方 法 及 其 结 构 件 的 强 度 校 核 进 行 一 些 研
[] 8 —— 要 求 的排 出压力 不均 度 ; P … P i ,
强;
—— 瞬 时 最 大 、 小 工 作 压 最
究 。缓 冲器 系统 主要 结构 见 图 2 。
缓 冲器盖 缓 冲器壳 体
P 。 — 理论平 均 工作压 强 。 — 脉 动缓 冲器 固有 f :

对 于一 般 的 输送 设 备 在一 定 的工作 状 态 下 , 脉 动缓 冲器 的主要 设计 参数 是其 容 积 V、 颈管 面积 A、
颈管长度 L和预充气压力 P。 。 其基本作用是使物料
在 排 出管 内排量 不 均 和 压力 脉 动 现 象 有所 衰减 , 完
全的脉动消除会使得缓变 过程 指数 ; —
冲器橡 胶气囊
P ——缓冲器 内平均工作压强;
V ——缓 冲器 内气体的平均工作体积 ;
A ——缓冲器颈管面积 ;
图 2 球形气囊脉动缓冲器结构 图
M ——缓冲器颈管内液体质量 。
收 稿 日期 :0 1— 3—1 21 0 O
j 一 - 些研究 , _ 提出 了缓 冲器设计行之有效 的方 法。
关键词 : 脉动缓 冲器 ; 固液两相输送设备 ; 真模 拟 仿
中 图 分 类 号 :E 3 T 83 文献 标 识 码 : A
O 前

固液 两相 输送 设备 是物 料输 送 的常用 设备 。缓
1 脉动缓 冲器设 计参 数 的初 步确定 及 对其仿真模 拟
气体 的多变过程 ; 而输送设备 的剩余液量一般相对
较小, 冲 器 内气 体 在 ( , 缓 P ( P , V ) 种状 态之 间 的变 化过 程 较快 , 两
此 过程 一般 应视 为绝 热过 程 。按气 体绝 热等 熵理 论 计 算缓 冲器 容积 , 一般 需要 预先 取定 一些 参 数 , 需 并 专 门程 序进 行反 复 迭代 , 能 得 到满 足工 程 应 用 精 才
脉动缓冲器设计方法的研究及仿真技术在设计改进中的应用


彪, 姜作伟
[ 中国有色 ( 沈阳 ) 泵业 有限公 司, 辽宁 沈阳 104 ] 1 11
要: 本文基 于已有钻井 泵脉动缓 冲器 ( 以下简称 为缓 冲器 ) 研究 的基础 上 , 合计算 机仿真 技 结 术, 对固液两相输送设备 ( 以下简称为输送设备 ) 冲器 的初步设计及分 析 、 缓 改进方法进 行
太 [ ~2 1 ]

目前 , 于输 送 设 备 缓 冲器 系 统 的研 究 工作 尚 对 处 于起步 阶段 ; 针对 钻井 泵 用 缓 冲 器 系 统 的研 究 而 和讨 论相 对较 多 , 大 多 为其 作 用 机 理 方 面 的理 论 但
推导 、 评价 , 工程应 用 方 面多为 设计 中经 验公 式 的 且
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