射流管式伺服阀前置级建模与仿真

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1、2012年4月机床与液压Apr．2012第40卷第7期MACHINET00L＆HYDRAULICSVo1．40No．7DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．07．049射流管式伺服阀前置级建模与仿真王纪森，张晓娟，彭博(西北工业大学自动化学院，陕西西安710072)摘要：利用Fluent软件进行射流管式伺服阀前置级的三维流场分析，获得射流管在不同偏转角度、不同入口压力、不同回油压力时的恢复压力；在Matlab中进行多元线性回归，拟合出恢复压力函数关系式；并在AMESet中建立前置级模型，将其

2、导入AMESim中进行仿真测试，仿真结果与理论基本吻合。关键词：射流管伺服阀前置级；Fluent软件；流场分析；AMESim软件中图分类号：TH137文献标识码：A文章编号：1001—3881(2012)7—160—3ModelingandSimulationforPrestageofJet-pipeHydraulicServo-valveWANGJisen．ZHANGXia~uan．PENGBo(AutomationCollegeofNorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’allS

3、haanxi710072，China)Abstract：Thethree—dimensionalflowfieldanalysisforprestageofjet—pipehydraulicservo—valvewascarriedonbasedonFluentsoftware．Recoverypressuresatdifferentconditionswereobtained．PressurefunctionswerefittedbyusingmultiplelinearregressioninMatlab．Compo

4、nentmodelofprestageoftheselwo—valvewascreatedinAMESet，thenitwasimportedintoAMESimandsimulationwasmade．Thesimulationresultsandthetheoryonesarebasicallythesame．Keywords：Jet—pipehydraulicsenr0一valve；Fluentsoftware；Flowfieldanalysis；AMESimsoftwareFluent软件是目前计算流体力学(CF

5、D)的主流商业软件，其设计基于CFD计算机软件群的概念，用来模拟从不可压缩到高度压缩范围内的复杂流动。Fluent软件推出多种优化的物理模型，如定常和非定常流动、层流、紊流、不可压缩和可压缩流动、传热、化学反应等，采用适合于它的数值解法在计算速度、稳定性和精度等方面达到最佳，在流场分析方面应用广泛。AMESim是基于键合图的液压／机械系统建模、仿真及动力学分析软件，AMESim为用户提供了一个图形化的时域仿真建模环境，使用已有模型和(或)建立新的子模型元件，构建优化设计所需的实际原型，通过修改模型和仿真参数，进行仿真计算

6、、绘制曲线并分析结果。AMESim系列产品中的AMESet为用户提供了一个标准化、规范化和图形化的二次开发平台，用户不仅可以直接调用AMESim所有的模型代图1射流管伺服阀典型结构码，而且可以把自己的c或FORTRAN代码模型以图油源将具有定压力、定流量的油液输入射流管，形化模块的方式综合进AMESim软件包。定压力值取决于油源，定流量值取决于供油压力和射作者采用Fluent软件对射流管伺服阀前置级进行流管锥形喷嘴的孑L径。无输入信号时，射流管一般由流场解析，得出射流管的恢复压力函数，将结果转化对中弹簧保持在中间平衡位置

7、上，两接收孔内出现相为AMESim模型的可用的基本数据，建立前置级仿真等的静态恢复压力(即喷嘴射出的射流动能被接收模型，用于射流伺服阀整体的AMESim建模。孔接收后转换成的静压力)，主阀阀芯不运动。当力收稿日期：2011—03—14作者简介：王纪森(1966一)，男，教授，博士生导师，主要研究方向为非线性控制、机动车防爆制动控制、电液控制系统及工业过程控制。E—mail：zhangxiaojuan908@163．corn。第7期王纪森等：射流管式伺服阀前置级建模与仿真·161·矩马达有输入信号时，射流管偏离中位，射入一

8、个收腔恢复压力增大。在喷嘴处液流速度最大，高压液接收孔的油液比射入另一个的多，从而引起两个接收体的压力能转化为高速液体的动能。高速液体喷射进孔中静态恢复压力不相同，主阀阀芯运动，其方向取接收孔后，孑L中压力升高，这时射流的动能又转化为决于输入信号方向，速度取决于输入信号大小u。压力能。2射流管阀前置级的流场仿真2．1