关于ADINA液压滑阀流固耦合研究.pdf

2012年 12月 机床与液压 Dec．20l2 第40卷 第23期 MACHINET0OL HYDRAULICS Vo1．40No．23 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．23．042 基于 ADINA液压滑阀的流固耦合研究 刘罡，张俊俊 ，王江勇 (西南科技大学制造过程测试技术教育部重点实验室，四川绵阳621010) 摘要：以ADINA软件的流固耦合求解器为计算平台，对液压滑阀进行数字模拟。分析滑阀内部流场特性、稳态液动力 产生原因，研究入口速度和开口度对稳态液动力、阀芯等效应力的影响。研究结果有助于认识滑阀式换向阀的内部流场特 性、稳态液动力的产生原因及变化规律和阀芯应力分布情况，并对滑阀结构参数设计和性能优化起到一定的指导作用。 关键词：滑阀；流固耦合；流场特性；液动力 中图分类号：TH137 文献标识码：A 文章编号：1001—3881(2012)23—158—3 ResearchonFluid-solidCouplingofSpoolValveBasedonADINA LIUGang，ZHANGJunjun，WANGJiangyong (KeyLaboratoryofTestingTechnologyforManufacturingProcess(MinistryofEducation)， SouthwestUniversityofScienceandTechnoloyg，MianyangSichuan621010，China) Abstract：ThedigitalsimulationofthespoolvalvewascarriedonusingthesolverofADINA．Theinnerflow fieldofthespool valveandsteadyfluidpowerwereanalyzed．Theinfluencesofinletspeedandopennessonsteadyfluidpowerandvalvecoreequivalent stresswerestudied．Theresearchhelpstoknow theinternalflow fieldcharacteristicofspoolvalve，theproductionreasonandchange ruleofsteady—statefluidpowerandthestressdistributionofthevalvecore．Itoffersguidanceforthestructuralpraametersdesignand performanceoptimizationofspoolvalve． Keywords：Spoolvalve；Fluid—solidcoupling；Fieldcharacter；Fluidpower 液压阀是流体传动与控制技术中的重要基础元件 滑阀一般由多个阀腔组成，由于相似性原理，用 之一，主要功能是控制流体的流量及流动方向，其特 其中的一个阀腔就能完全说明滑阀内部流体的流动状 性会影响液压系统性能。随着科技的发展，高压、大 态。图1为滑阀的结构简图，具体尺寸如表 1所示， 流量和高换向频率的滑阀式液压换向阀的应用越来越 为阀口开度。 广 。液压油在流经阀腔时，因动量发生变化产生 表 1 滑阀结构的尺寸参数 mm 的液动力会影响阀的换向操作和工作性能 。作者利 A B C D、 D， E F X 用ADINA软件对滑阀进行流固耦合数值计算，对滑 7 5 4．5 6 l1 6 15 阀在稳态下内部流场分布、稳态液动力和阀芯的可靠 性