| 基于数值仿真的泵阀变刚度弹簧设计与优化 |
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| 引用本文： | 董世民,朱葛.基于数值仿真的泵阀变刚度弹簧设计与优化[J].农业工程学报,2018,34(15):50-57. |
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| 作者姓名： | 董世民 朱葛 |
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| 作者单位： | 燕山大学机械工程学院 |
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| 基金项目： | 河北省自然科学基金（E201703101） |
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| 摘 要： | 目前往复泵锥形阀普遍采用定刚度系数弹簧,但是对于定刚度系数弹簧,单纯的通过调节刚度与预紧力并不能实现提高吸入性能的同时降低阀盘的落座速度与滞后高度,此外传统泵阀设计中,弹簧预紧力与刚度的确定往往是根据经验设计公式,这些公式是在特定条件下近似得到,简化过程中存在很大的计算误差。针对上述不足,该文建立了弹簧变刚度系数条件下阀盘运动规律的数学模型,论证了刚度渐减型弹簧可以提高往复泵的吸入性能,并基于阀盘运动规律的数值仿真模型,建立了以阀盘无冲击为约束条件,阀隙间最大水头损失最小为目标函数的优化模型,采用遗传算法与模式搜索相结合的优化方法对变刚度弹簧参数进行了优化求解,优化结果与传统设计方法确定的定刚度系数弹簧泵阀相比最大水头损失降低了20.85%。该优化设计方法对于指导泵阀弹簧参数设计具有一定的指导意义。
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| 关 键 词： | 泵 优化 计算机仿真 锥形阀 变刚度弹簧 |
| 收稿时间： | 2018/1/16 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2018/5/27 0:00:00 |
Design and optimization of variable stiffness spring for pump valve based on numerical simulation |
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| Dong Shimin and Zhu,Ge.Design and optimization of variable stiffness spring for pump valve based on numerical simulation[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2018,34(15):50-57. |
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| Authors: | Dong Shimin and Zhu Ge |
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| Institution: | School of Mechanical Engineering, Yanshan University ,Qinhuangdao 066004,China and School of Mechanical Engineering, Yanshan University ,Qinhuangdao 066004,China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | pumps optimization computer simulation poppet valve variable stiffness spring |
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