收藏本站
《大连理工大学》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

液压集成块性能评估系统关键技术研究

王永安  
【摘要】: 液压集成块是集成式液压系统的核心零部件,其内部流动特性直接影响液压系统的能耗和工作性能。从工程实用的角度,液压集成块不仅应具有良好的结构形态,还要具有与其所属液压系统的既定设计要求相匹配的通流品质。本文结合国家自然科学基金项目,以在结构优化设计的基础上实现性能寻优为目标,系统地研究了集成块内流系统的微观流动特性和耗能机理,建立起提高液压集成块通流性能的性能设计准则,依次实现对集成块设计方案的性能评价和方案优选;同时定量校验所得集成块设计结果的性能品质,取得了预期的成果。 通过对国内外同类研究现状和成果的总结,本文提出针对液压集成块结构优化设计所得结果群体实施性能优选和校验,从而实现对液压集成块性能优化的的设计策略。这是一种复杂的带多性能约束的工程设计问题。其中,性能约束来源于对液压管流特性的深入研究,隶属于流体力学的研究范畴。 根据液压集成块性能评估系统的功能需求,采用功能驱动的系统规划原理,对液压集成块的设计方案考核、性能评价优选、性能校验以及三者的集成方式进行了详细规划,建立起液压集成块性能评估系统的结构体系和总体工作流程。在此基础上,针对液压集成块管网的结构特点及液压管流的理化特性,提出用于液压集成块管流特性研究的计算流体力学(CFD)关键性建模技术,并实验验证了方法的可行性及结果的可靠性。为全文的研究奠定了基础。 针对液压管流雷诺数相对较低的特点,运用等效流场分布和分布参数方法建立了局部阻力系数的计算模型,由此得出局部液阻的低雷诺数局部阻力系数,实现了对局部液阻阻力特性的量化评价,而且对其规律进行了合理的阐述。该方法涵盖了局部液阻引起的全部损失,消除了管壁对流体固有摩擦的影响,提高了局部阻力系数结果的准确性和计算效率。在此基础上,深入研究典型局部液阻的液压管流特性及能耗机理,建立起以获得优良通流品质为目标的局部液阻结构设计规则。 为了全面性、多角度地评价集成块复杂管网的通流品质,将无因次压降系数和耗散率分别作为评价复杂管网的阻力特性和能耗特性的性能指标。通过对典型复杂管网的CFD研究,揭示了其内部管流的复杂机理,分析了局部液阻之间的相互影响关系,阐述了管网组合方式、工艺孔属性和进出油孔道属性等对管网性能品质产生的影响,并量化评价了三类组合管网的性能品质。在此基础上,确定了面向集成块性能优化的管网结构设计规则。另外,建立了面向多工艺孔复杂管网的虚拟分块原则,为其流动特性的快速分析提供依据。 为实现集成块结果群体中的方案寻优,提出基于多目标决策方法的集成块性能优选设计策略。将性能约束规则转化成性能子目标,采用线性加权和法建立起集成块性能品质的多目标决策模型;根据实施性能优化必备的原始设计信息,设计科学合理的信息数据结构,从性能优选设计的需求出发,科学地建立面向性能优选的开放式工程数据库系统;通过数据库技术自动识别结构设计结果的孔道结构特征,实现对集成块设计方案的性能考核;依据性能考核结果实施集成块性能品质的量化评价;根据结果样本的性能评价函数值,实现集成块设计方案的性能优选。 为了快速、准确地校验液压集成块的管网性能,运用CFD和最小二乘支持向量机(LS-SVM)相结合的方法实现了管网压降的建模和预测。基于CFD的基础研究,确定出压降预测模型的参数驱动变量,并借鉴正交实验的方法提取模型的训练数据和测试数据,从而建立基于LS-SVM的压降预测模型。经对比研究确立适合用于管网压降参数化预测的核函数,并与基于BP神经网络的预测模型在预测精度、必要的训练样本数及训练时间等方面进行了对比。开发了面向工程应用的液压集成块管网压降校验的实用性工具软件系统。 基于上述研究,应用VC++6.0开发环境和ObjectARX开发工具包,实现各个子模块的衔接及封装,开发出基于MDT环境的液压集成块性能评估系统,成功实现了液压集成块设计结果的性能优选设计。该软件系统主要包括数据输入模块、性能评价优选模块和管网性能校验模块三部分。通过典型工程实例验证了本系统的有效性及本文所用方法的可行性。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TH137

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 刘成沛;液压打桩锤压力反馈配流系统及回油特性研究[D];中南大学;2012年
2 辛杨桂;基于VB.NET的SolidWorks二次开发在液压设计中的应用[D];东北大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 魏淑贤,沈跃,黄延军;计算流体力学的发展及应用[J];河北理工学院学报;2005年02期
2 付文智;李明哲;蔡中义;张传敏;;滑阀式换向阀三维流体速度场的数值模拟[J];哈尔滨工业大学学报;2007年01期
3 熊壮,喻道远,段正澄;液压集成块CAD/CAM系统的设计与研究[J];华中理工大学学报;1999年08期
4 张海平;钟廷修;;插装阀体复杂孔系的CAD[J];机床与液压;1987年01期
5 冯磊,易孟林,龚从容;液压集成阀块CAD的参数化方法研究[J];机床与液压;1998年06期
6 赵葛霄,贺继钢,司徒忠;液压集成块智能化设计系统应用研究[J];机床与液压;2000年01期
7 赵葛霄,司徒忠,贺继钢,吕文阁;液压集成块CAM系统开发研究[J];机床与液压;2000年06期
8 高殿荣,王益群;液压集成块内弯曲流道流场数值计算与分析[J];机床与液压;2001年06期
9 冯毅,李利,田树军;液压集成块虚拟设计系统建模技术研究[J];机床与液压;2002年05期
10 贺继钢,司徒忠,唐西隆,赵葛霄,陈益民;液压集成块 CAD/CAM 的信息编码设计[J];机床与液压;1998年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谭建奇;廖贤平;黄孝庭;陈振洲;;SVM在临床医学中的应用[J];海南医学;2009年09期
2 翟俊海;张素芳;王熙照;;基于小波变换和支持向量机的图像分类[J];河北大学学报(自然科学版);2007年03期
3 赵彪,蔡力钧,苑津莎,唐勇;面向管理信息系统短路电流计算方法的研究[J];华北电力大学学报;2001年02期
4 李斌,陈听宽,崔凝;SIMPLEX算法与其他算法收敛特性的比较[J];华北电力大学学报;2004年03期
5 李慧君;程刚强;罗忠录;李卫华;;求解离散方程的TDMA与PDMA方法性能分析[J];华北电力大学学报;2006年03期
6 刘文颖;吴琼;杨以涵;;基于改进最小二乘支持向量机的电力系统受扰轨迹在线预测[J];华北电力大学学报(自然科学版);2008年03期
7 王平;刘玉涛;;基于GA和LS-SVM的时间序列预测[J];华北电力大学学报(自然科学版);2009年04期
8 田景峰;张植明;;可信性空间上基于复模糊变量的学习理论的关键定理[J];华北电力大学学报(自然科学版);2009年04期
9 田景峰;张植明;;可信性空间上基于复模糊变量的学习过程一致收敛速度的界[J];华北电力大学学报(自然科学版);2009年05期
10 冯俊小;顾静;刘文杰;;亚低温治疗中颅脑径向温度的数值模拟[J];华北电力大学学报(自然科学版);2010年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李亚军;姚军;;裂缝型介质等效连续模型流动模拟方法研究[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
2 王利希;周健;Jimmy Tsang;潘乐燕;;汽车空调风道设计及验收方法[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年
3 孙春耕;罗璟;彭志飞;张鹏;;双喷嘴挡板阀主阀流场的CFD分析及结构优化[A];第十五届流体动力与机电控制工程学术会议论文集[C];2011年
4 ;An effective procedure exploiting unlabeled data to build monitoring system[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(下)[C];2012年
5 虞召存;杜庆涛;;液压同步分流马达及其在钢铁厂应用中应注意的问题[A];“豫兴热风炉杯”2011曹妃甸绿色钢铁高峰论坛暨冶金设备管理经验交流会论文集会刊[C];2011年
6 宋海鹰;桂卫华;阳春华;;基于核偏最小二乘的简约最小二乘支持向量机及其应用研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 宋海鹰;桂卫华;阳春华;;基于最小二乘支持向量机的Hammerstein-Wiener模型辨识[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 ;Inverse System Control of Nonlinear Systems Using LS-SVM[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
9 ;A Novel Kernel PCA Support Vector Machine Algorithm with Feature Transition Function[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
10 ;A Novel Proximal Support Vector Machine and Its Application in Radar Target Recognition[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵莹;半监督支持向量机学习算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 李佳;载人潜器阻力性能的数值和试验预报及外形优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 邓锐;阻流板对双体船水动力性能影响的数值研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 殷志伟;基于统计学习理论的分类方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 贺克羽;新型控制棒水力驱动系统研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 王革;有壁面质量注入通道流体动力学典型问题分析[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 顾璇;近地/海运动过程中的空气动力学分析[D];哈尔滨工程大学;2009年
8 王忠义;船用燃气轮机排气引射装置性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 黄燕;碟形越浪式波能发电装置的水动力性能研究[D];中国海洋大学;2010年
10 韩艳;海底管线的冲刷与导流防护技术研究[D];中国海洋大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曾传华;基于颜色和纹理特征的竹条分级方法研究[D];华中农业大学;2010年
2 张战锋;塞流式厌氧发酵反应器物料流场的CFD模拟[D];华中农业大学;2010年
3 杜二玲;拟概率空间上等均值噪声下统计学习理论的理论基础[D];河北大学;2007年
4 朱杰;一种基于聚类的支持向量机反问题求解算法[D];河北大学;2007年
5 赵文武;淮南矿区典型煤层水力冲孔技术参数研究及消突效果考察[D];河南理工大学;2010年
6 张彦奇;超细水泥渗透特性微观试验研究及理论分析[D];山东科技大学;2010年
7 李金华;基于SVM的多类文本分类研究[D];山东科技大学;2010年
8 周宁;鳄鱼式液压剪切机及其控制系统的研究[D];山东科技大学;2010年
9 田文娟;基于支持向量机的人民币序列号识别方法的研究[D];山东科技大学;2010年
10 李连举;轴流式通风机气动噪声分布特性的数值研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张华;陈定方;杨艳芳;;Visual Basic为基的SolidWorks二次开发与应用[J];湖北工业大学学报;2010年04期
2 沈景凤,王新华,查德根;NH型液压锤液压回路及其数学描述[J];上海理工大学学报;2002年04期
3 刘贺平,孟庆鑫,房晓明;水下液压冲击器的机理研究[J];哈尔滨工程大学学报;2005年01期
4 胡均平;刘成沛;郭勇;刘武波;;液压打桩锤主控滑阀稳态液动力研究[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2011年12期
5 查德根,黄宗益 ,沈景凤;HHKA型液压锤的系统分析[J];建设机械技术与管理;2001年03期
6 高卫国;徐燕申;牛文铁;;基于三维设计的液压集成块校核方法研究[J];机床与液压;2007年08期
7 王占奎;焦红伟;王得胜;逄明华;;基于遗传粒子群算法的集成块布局优化[J];机床与液压;2007年11期
8 熊壮,喻道远,段正澄;液压集成块内部孔系的自动校验[J];机床与液压;1998年05期
9 沈海荣,杨勇生,张军;基于VB技术的SolidWorks二次开发方法[J];计算机辅助工程;2004年04期
10 田文涛;贺小华;;基于VB技术的SolidWorks二次开发与应用[J];计算机工程与科学;2009年07期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 杨国平;全液压独立无级调频调能液压冲击器的研究[D];中南大学;2000年
2 杨永海;新型冲击式液压桩锤系统设计及仿真研究[D];吉林大学;2008年
3 曹宇宁;液压集成块智能校验系统理论与关键技术研究[D];大连理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宋光伟;液压打桩锤压力反馈PLC控制配流系统研究[D];中南大学;2011年
2 胡小江;新型液压打桩锤研究[D];西安建筑科技大学;2004年
3 代宝江;液压集成块智能优化设计系统——算法与典型实用设计技术[D];大连理工大学;2004年
4 宋永刚;液压落锤式打桩机电液系统研究[D];长安大学;2004年
5 王胜;新型液压打桩锤机电液一体化设计与PLC控制[D];西安建筑科技大学;2005年
6 张鹏;基于SolidWorks的机床夹具零部件库的建立[D];山东大学;2006年
7 赵仕元;基于SolidWorks的标准件参数化模型库研究[D];西南交通大学;2006年
8 王志坚;基于虚拟样机技术的YYC-80双缸双作用液压打桩锤的设计研究[D];西安建筑科技大学;2007年
9 赵会芳;基于SolidWorks专用夹具通用件库的开发及应用[D];江苏大学;2009年
10 闫云利;基于VC++的Solidworks二次开发技术研究及齿轮轴参数化设计的实现[D];西安建筑科技大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 樊洪明,王小华,何钟怡;粘性流体圆柱绕流的有限元模拟[J];哈尔滨建筑大学学报;2001年01期
2 付文智,李明哲,崔相吉,裴永生;微型液压换向阀换向过程的动态模拟[J];哈尔滨工业大学学报;2002年04期
3 刘国俊;计算流体力学的地位、发展情况和发展趋势[J];航空计算技术;1994年01期
4 陈鹰;路甬祥;;三维插装阀液压系统阀块计算机辅助设计研究[J];机床与液压;1989年03期
5 王诚谊;;交互图形设计液压集成块软件系统[J];机床与液压;1989年04期
6 李卫民;董华;;二通插装阀阀块的计算机辅助设计[J];机床与液压;1992年02期
7 王琦,傅力,王刚,申连生;基于特征的集成阀块方案CAD软件开发与研究[J];机床与液压;1997年01期
8 冯磊,易孟林,龚从容;液压集成阀块CAD的参数化方法研究[J];机床与液压;1998年06期
9 赵葛霄,司徒忠,贺继刚,唐西隆,陈益明;实用液压集成块空间孔道校核方法[J];机床与液压;1998年06期
10 高殿荣,王益群;液压锥阀流场的有限元法解析[J];机床与液压;2000年02期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 钱志勤;人机交互的演化设计方法及其在航天器舱布局方案设计中的应用[D];大连理工大学;2001年
2 李利;液压集成块智能优化设计理论与方法研究[D];大连理工大学;2002年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王积伟,叶冰,王晓峻,孙广能;应用数据结构设计液压集成块[J];机床与液压;1996年03期
2 王益群,尹红霞;液压集成块的研究与开发[J];机床与液压;2001年05期
3 熊壮,喻道远,段正澄;液压集成块内部孔系的自动校验[J];机床与液压;1998年05期
4 赵葛霄,司徒忠,贺继钢,吕文阁;液压集成块CAM系统开发研究[J];机床与液压;2000年06期
5 姚平;液压集成块技术在设备改造中的应用[J];矿山机械;2001年07期
6 代宝江,高艳明,张永利,冯毅,田树军;采用遗传算法进行液压集成块的自动优化设计[J];机床与液压;2005年04期
7 张永利,高艳明,代宝江,冯毅,田树军;面向液压集成块设计的液压元件数据库与图形库[J];机床与液压;2004年12期
8 田树军,李利,冯毅;液压集成块孔道网络优化设计[J];大连理工大学学报;2003年03期
9 盛佩华,卢醒庸;液压集成块CAD中的两个智能程序及其算法[J];上海第二工业大学学报;1990年01期
10 耿国卿;自制液压集成块[J];机械工人.冷加工;1993年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 吴子牛;;从计算流体力学分区问题看力学规律三要素[A];第十届全国计算流体力学会议论文集[C];2000年
2 刘振;曾爱武;;浮选柱内流体流动CFD模拟[A];第三届全国传质与分离工程学术会议论文集[C];2002年
3 于沛;;CFD软件的算例验证确认技术[A];计算流体力学研究进展——第十二届全国计算流体力学会议论文集[C];2004年
4 刘俊;;计算流体力学在城市规划设计中的应用[A];2005年全国博士生学术论坛(土木建筑学科)论文集[C];2005年
5 杨东祥;潘国昌;谢润兴;;计算流体力学在塔内件开发中的应用[A];2005年全国塔器及塔内件技术研讨会会议论文集[C];2005年
6 曹晓畅;张廷安;赵秋月;蒋孝丽;娄旭;;基于FLUENT软件的管式搅拌反应器流场的数值模拟[A];2008年全国冶金物理化学学术会议论文集[C];2008年
7 王星;王凡;;板锥网壳结构的数值风洞仿真分析[A];第七届全国工程结构安全防护学术会议论文集[C];2009年
8 侯中喜;易仕和;王承尧;;CFD软件中面向对象技术的应用与类层次结构[A];计算流体力学研究进展——第十一届全国计算流体力学会议论文集[C];2002年
9 曹平宽;;万亿次规模航空CFD并行算法技术初探[A];计算流体力学研究进展——第十二届全国计算流体力学会议论文集[C];2004年
10 孙志民;刘伯潭;袁希钢;刘春江;余国琮;;计算传质的新模型及其在精馏塔的应用[A];第一届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(上)[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 内蒙古 王昉;走进曲线的世界[N];电脑报;2004年
2 曾强 王惠;我国计算流体力学取得新进展[N];中国航空报;2010年
3 内蒙古 王昉;走进曲线的世界[N];电脑报;2004年
4 内蒙古 王昉;走进曲线的世界[N];电脑报;2004年
5 广州市信息中心应用开发处 秦中广;服务器性能评估的实战技巧[N];计算机世界;2004年
6 本报记者 新城;细分应用 适时而动[N];计算机世界;2003年
7 记者 李艳;国产大飞机多项性能将优于在飞同类飞机[N];科技日报;2009年
8 蒲国永 周建君 本报记者 晏燕;从大山深处迈向科技颠峰[N];科技日报;2004年
9 陈曦李颂;如何部署高品质可持续演进的HSPA网络[N];人民邮电;2008年
10 记者 王玥实习生 周玉伟;房屋节能水平将一目了然[N];南京日报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王永安;液压集成块性能评估系统关键技术研究[D];大连理工大学;2009年
2 李光;液压集成块集成化智能化设计理论与方法[D];天津大学;2012年
3 李利;液压集成块智能优化设计理论与方法研究[D];大连理工大学;2002年
4 张小军;格子法理论及其在计算流体力学中的应用研究[D];武汉理工大学;2003年
5 邹高万;船舶机舱火灾热流场特性研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
6 武琛;颅内复杂动脉瘤的血流动力学模型及其临床应用研究[D];中国人民解放军军医进修学院;2009年
7 林亚华;胸主动脉夹层的血液动力学研究[D];第二军医大学;2006年
8 张宏;基于管网液流特性仿真的液压集成块优化设计[D];大连理工大学;2007年
9 王勇献;蛋白质二级结构预测的模型与方法研究[D];国防科学技术大学;2004年
10 厉剑;火灾探测信号处理算法及其性能评估方法研究[D];大连理工大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 胡磊;地板供冷-置换通风空调房间CFD数值模拟[D];南京理工大学;2005年
2 吴慧英;基于计算流体力学的循环预烧分解炉的三维流场数值模拟[D];昆明理工大学;2006年
3 王新岗;三自由度气浮台涡流力矩的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
4 薛雯;地域通信网性能评估[D];西安电子科技大学;2008年
5 赵晓冬;新型纵流壳程换热器夹套式变截面导流筒数值模拟与结构优化[D];郑州大学;2005年
6 何峻;毫米波宽带高分辨ATR算法性能评估方法研究[D];国防科学技术大学;2004年
7 张文革;基于OPNET的军事通信网络仿真及应用[D];西安电子科技大学;2006年
8 刘伟强;水泥混凝土路面性能评估及养护决策研究[D];长沙理工大学;2008年
9 罗剑;翼型选择对轴流泵汽蚀抑制的研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
10 杜玉萍;进料分布器气液两相流场的CFD研究[D];天津大学;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026