基于三维动网格的驱动气缸启动特性研究.pdf

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1、2013年8月机床与液压Aug．2013第41卷第15期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．41No．15DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．15．024基于三维动网格的驱动气缸启动特性研究应龙，葛如海，杨工作(江苏大学汽车与交通工程学院，江苏镇江212013)摘要：针对汽车安全座椅坐垫倾角调节装置对其驱动机构的特殊要求，根据其结构和工作原理，建立气缸启动阶段的三维模型，并将模型进行网格划分。根据FLUENT软件提供的计算方法和湍流模型，结合UDF(用户白定义函数)和动

2、网格技术进行了模拟计算，并搭建实验台进行实验验证。使用验证后的模型分析了启动气管通道长度、启动压力、活塞直径和喷口高度这几个参数对气缸启动特性的影响。结果表明：对启动特性影响最大的是启动通道长度，其次是启动压力，活塞直径在一定范围内对其有影响，而喷口高度的影响很小。研究结果为坐垫倾角调节装置驱动气缸的优化提供了理论依据。关键词：驱动气缸；启动特性；动网格；FLUENT软件中图分类号：TH138．51文献标识码：A文章编号：1001—3881(2013)15—088—4ResearchonStartingCharact

3、eristicofPneumaticCylinderBasedon3DDynamicMeshYINGL0ng。GERuhai，YANGGongzuo(SchoolofAutomobileandTrafficEngineering，JiangsuUniversity，ZhenjiangJiangsu212013，China)Abstract：Aimingatthespecialrequirementonthedrivingmechanismbyvehicleseatcushionobliquityadjustmentd

4、evice，athreedimensional(3D)modelofcylinderstartingstagewasbuiltandthemodelwasmeshedaccordingtoitsstructureandoperatingprinciple．BasedonthecalculationmethodsandphysicalflowmodelsofFLUENTsoftware，incombinationwithUser-DefinedFunction(UDF)anddynamicmeshtechnique，s

5、imulatedcalculationwasperformedandresultwasverifiedbyexperimentswithbuilttestplat-form．Thefactorswhichaffectedthestartingcharacteristicofthepneumaticcylinder，suchaslengthofstartingchannel，startingpres-sure，pistondiameterandnozzleheight，wereanalyzedwiththeverifi

6、edmode1．Theresultshowthat：thelengthofstartingchannelhasthelargestinfluenceonstartingcharacteristic，thestartingpressureistheonefollowed，andthepistondiameterhasimpactsonitinacertainrange，whilethesmallestoneisthenozzleheight．Theresearchresultprovidestheoreticalbas

7、isfortheoptimizationofdrivingpneumaticcylinderofobliquityadjustmentdevice．Keywords：Pneumaticcylinder；Startingcharacteristic；Dynamicmesh；FLUENTsoftware当车辆发生碰撞时，乘员约束系统能够有效地降截面积S；启动压力人口直径为d2；活塞直径为4o低乘员的伤亡率。座椅作为乘员约束系统中重要的组Inln，有效截面积S，喷口高度为；蓄能腔直径为60成部分，在满足舒适性的要求下，应给

8、乘员提供必要Inn]，长度为f；弹簧的刚度系数K，气缸惯性负载m。的保护。由于我国安全带佩戴率较低，座椅本身的约束能力显得尤为重要。江苏大学葛如海教授的座椅座垫倾角调整机构能在碰撞时增大座椅坐垫的倾角⋯，能对乘员起到更有效的约束，降低乘员所受到的伤害。其智能控制系统是基于微粒子群的模糊推理算法。驱动气缸受到控制器的触发指令被触发以后，需要在很短