关于液压仿真和有限元试验设备关键零件优化设计.pdf

2012年5月 机床与液压 Mav2012 第40卷 第 l0期 MACHINET00L ＆HYDRAULICS Vo1．40No．10 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．10．027 基于液压仿真和有限元的试验设备关键零件优化设计 杨春晖，王建国，李京山，刘平 (北京特种车辆研究所，北京 100072) 摘要：根据液气悬挂装置性能测试试验台的工作原理和试验要求，建立了其静功能测试模块液压系统的仿真模型，通 过仿真得到了关键零件——轴向固定器的载荷曲线。依据载荷曲线及载荷性质，对轴向固定器进行 了有限元优化，得到了 最终的优化设计结果。 关键词：液压仿真；有限元；优化设计 中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1001—3881(2012)10—084—3 OptimizationDesignforKeyPartofExperimental EquipmentBasedonHydraulicSimulationandFEM YANG Chunhui，WANGJianguo，LIJingshan，LIU Ping (BeijingSpecialVehicleResearchInstitute，Beijing100072，China) Abstract：Accordingtoexperimentrequestsandworkingprinciplesofliquidgassuspensiondeviceperformancetestrig，simula— tionmodelofhydraulicsystem ofitsstaticfunctionaltestmodulewasestablished． Through simulation，theloadcurveofthekeypart axisdirectionretainerwasgotten．BasedOHtheloadcurveandloadcharacter，FEM optimizationwasdoneforaxisdirectionretainer． Andoptimizationdesignresultswereobtained． Keywords：Hydraulicsimulation；FEM ；Optimizationdesign 某特种履带车辆的悬挂装置采用液气悬挂装置。 有控制阀块和油气作用室 ，控制阀块主要控制悬挂装 该液气悬挂装置可实现车辆静止时车体高度的调节、 置的进、回油状态和闭锁状态转换 ，油气作用室主要 履带松紧度的调节以及在车辆行驶中起到液气弹簧的 通过浮动活塞实现液压油和高压气体之间的相互作 减振作用。为保证该装置生产成品的可靠性，根据该 用。动力缸主要由液压缸筒和活塞杆组成 ，活塞杆通 型液气悬挂装置的试验大纲，需要研制该液气悬挂装 过平衡肘与车辆的负重轮相连 ，起到支撑车体的作 置性能测试试验台。 用，液压油腔通过油管与蓄压器的液压油腔相连从而 试验台分静功能测试模块和动负荷测试模块两部 形成密闭液压油腔，通过蓄压器上的控制阀控制液压 分。根据试验大纲要求 ，为保证车体高度调节功能和 油的流动及活塞杆的伸缩。当液气悬挂装置处于充放 履带松紧度调节功能的实现 ，静功能测试模块需在规 油状态时，通过控制充放油的油量，从而控制活塞杆 定时间内对备试件平稳加载，主要测试备试件在规定 伸缩的长度，在不同的工况下 ，进而控制车体上升或 载荷下，活塞杆伸缩是否正常，密封是否合格 ，有无 下降的高度，或者是控制履带调整器调节履带的松紧 漏油漏气 ；动负荷测试模块主要实现液气弹簧的功能 度。车辆行驶时，控制阀块闭锁，液压油和高压气