针对渐变节流液压缓冲器特性分析与结构优化

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1、2015年10月机床与液压Oct.2015第43卷第19期MACHINET00L2HYDRAULICSVol.43No.19DOI:10.3969/j.issn.1001-3881.2015.19.023渐变节流液压缓冲器特性分析与结构优化马星国2!吴琼2!尤小梅2!魏来生2!陈轶杰2(1.沈阳理工大学机械工程学院，辽宁沈阳110159;2.北京北方车辆集团有限公司，北京100072)摘要：为研究渐变节流液压缓冲器工作特性的影响因素，分析了其结构以及工作原理，基于流体力学以及运动学建立数学模型，利用MATLAB进行求解，得到了缓冲特性曲线；为

2、达到更加理想的缓冲效果，利用遗传算法对缓冲器进行优化，以阻尼孔的半径与长度以及针形节流杆的最小半径作为优化变量，将理想缓冲效率与实际缓冲效率的差值设为目标函数。结果表明：优化后的缓冲器缓冲效率增加，最大缓冲力降低。关键词！液压缓冲器；MATLAB;遗传算法；特性曲线；结构优化中图分类号：TH137文献标志码：A文章编号！1001-3881(2015)19-100-5PerformanceAnalysisandStructuralOptimizationofGradualThrottlingHydraulicBufferMAXingguo1，W

3、UQiong1，YOUXiaomei1，WEILaisheng2，CHENYijie2(1.SchoolofMechanicalEngineering，ShenyangLigongUniversity，ShenyangLiaoning110159,China;2.BeijingNorthVehicleGroupCorporation，Beijing100072，China)Abstract：Inordertostudytheinfluenccfactorsofworkingcharacteristicsofgradualthrottlingh

4、ydraulicworkingprinciplewereanalyzed.AmathematicalmodelwasestablishedbasedonfluidmechanicsandcurveofthebufferwasobtainedaftersolvedbyMATLAB.Inordertoachievethebettercushioningeffect，thegeneticalgorithm.Theradiusandlengthofdampingholeaswellastheminimumradiusvariables，andthed

5、ifferencevaluebetweentheidealbufferefficiencyandtheactualbufferefficiencywassetasobjectivefunction.Theresultsshowthatthebufferefficiencyisincreasedandthemaximumbufferforceisreducedafteroptimization.Keywords：Hydraulicbuffer;MATLAB;Geneticalgorithm;Characteristicscurve;Struct

6、uraloptimizationn〇前言其中YSRW型液压缓冲器与文中所研究的缓冲器同液压缓冲器依靠液压阻尼对作用在其上的物体进样属于渐变节流式，工作原理比较接近，作者在建立行缓冲，使物体减速至停止，并且将吸收的能量通过流量方程时，把节流断面近似成同心圆环面，利用倾热能的形式散发掉。液压缓冲器在车辆、建筑等行业斜平板压差缝隙流方程简化了计算过程。有着广泛的应用，将其应用于车辆悬挂系统中，具有文献[4]同样对YSRW型液压缓冲器进行了很好的缓冲吸振作用，可以有效改善车辆悬挂系统的研究，作者在建立流量方程时，将节流缝隙简化成性能。同心圆环缝隙，根

7、据N-S方程，在圆柱坐标系下推目前缓冲器的研究主要方式是在建立数学翻后导出流量方程。为优化数学模型，作者从实验获取利用计算机进行仿真，数学模型的建立主要根据力平液压缓冲器各种缓冲特性数据，应用神经网络，使衡方程、流量连续性方程及节流处的流量方程，但流数学模型仿真数据与液压缓冲器实验特性数据更加量方程建立方式存在不同。接近。文献[1]所研究的液压缓冲器采用球面活塞，为得到缓冲器相关特性数据，以MATLAB为仿作者采用的流量计算方法是基于微积分翻，将节流真软件是目前比较普遍的做法，文献[3,6-7]均缝隙视为无数个平行板间缝隙的累加，每个部分的流

8、采用此方式，而为使缓冲器有更加优越的缓冲性能，量根据平行板压差缝隙流方程计算，为将繁琐公式简优化的研究是非常有必要的。目前采用的方法主要有明化、通用化，作者用flu