基于液压仿真和有限元的试验设备关键零件优化设计

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1、2012年5月机床与液压Mav2012第40卷第l0期MACHINET00L＆HYDRAULICSVo1．40No．10DOI：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

2、计中图分类号：TH122文献标识码：A文章编号：1001—3881(2012)10—084—3OptimizationDesignforKeyPartofExperimentalEquipmentBasedonHydraulicSimulationandFEMYANGChunhui，WANGJianguo，LIJingshan，LIUPing(BeijingSpecialVehicleResearchInstitute，Beijing100072，China)Abstract：Accordingtoexperimentrequestsandworkingprincip

3、lesofliquidgassuspensiondeviceperformancetestrig，simula—tionmodelofhydraulicsystemofitsstaticfunctionaltestmodulewasestablished．Throughsimulation，theloadcurveofthekeypartaxisdirectionretainerwasgotten．BasedOHtheloadcurveandloadcharacter，FEMoptimizationwasdoneforaxisdirectionretainer．And

4、optimizationdesignresultswereobtained．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

5、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

6、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，液压油和高压气体和密封性能的测试。在静功能测试模块中，为了保证相互作用，起到液气弹簧的减振作用。加载时液气悬挂装置的轴向固定可靠，需要根据试验在静功能测试中，备试件分别为动力缸和履带调设备总体设计思想和设计空间设计出结构简单、拆装整器。由于动力缸和履带调整器为结构相同功能不同方便且质量较小的轴向固定器。为了实现轴向固定器的部件，且履带调整器的工作压力远小于动力缸的工的合理设计，需要研究其所受载荷特性并进行优化设作压力，即所受工作载荷远小于动力缸的工作载荷，计。因此只要设计的轴向固定器满足动力

7、缸的工作需要即1载荷特性研究可。1．1工作原理1．2液压仿真该液气悬挂装置采用分体结构，主要由蓄压器和根据液气悬挂装置性能测试试验台的工作原理和动力缸组成，二者之问用油管相连。蓄压器主要集成工作要求，建立了静测试模块液压系统的液压仿真模收稿日期：2011—04—12作者简介：杨春晖(1979一)，男，工程师，主要从事履带式或轮式特种车辆的维修保障、设备研制等研究工作。E—mailychych@163．con。第l0期杨春晖等：基于液压仿真和有限元的试验设备关键零件优化设计·85·型。针对研究对象及研究目标的特点，模型相对实由仿真结果可知，动力缸所受载