基于动网格和UDF技术的气缸动态特性研究.pdf

《基于动网格和UDF技术的气缸动态特性研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2010年1】月机床与液压NOV．2010第38卷第2l期MACHINETO0L&HYDRAULICSVol_38No．21DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2010．21．004基于动网格和UDF技术的气缸动态特性研究葛如海，王桃英，许栋，臧绫(江苏大学汽车与交通工程学院，江苏镇江212013)摘要：基于FLUENT软件提供的计算方法和物理模型，利用动网格及UDF(用户自定义函数)技术，对活塞运动过程进行动态数值模拟。通过动网格的生成与消亡，较好地解决因活塞运动所导致计算区域瞬时变化问题。得到气缸在不同蓄能腔体积、量孔直径及活塞作用面积下，活塞所受

2、轴向力、位移变化等特性的可视化仿真结果，获得气缸内部流场分布。分析蓄能腔体积、量孔直径及活塞作用面积对气缸动特性的影响。结果表明：活塞作用面积对活塞动特性影响最大，其次是蓄能腔体积，而量孔直径大小的影响最／了、，为气缸优化设计提供理论依据。关键词：气缸；动网格；UDF；动态特性；活塞中图分类号：TH138．51文献标识码：A文章编号：1001—3881(2010)21—012—4DynamicCharacteristicsofPneumaticCylinderBasedonDynamicMeshandUDFGERuhai，WANGTaoying，XUDong，ZANGLin

3、g(SchoolofAutomobileandTraffieEngineering，JiangsuUniversity，ZhenjiangJiangsu212013，China)Abstract：BasedonthecalculationandphysicalmodelsofFLUEN]’software，themovementofthepistonwassimulatedbyusingdynamicmeshandUDF(user—definedthnction)．Theproblemofregionalinstantaneouschangeincalculationare

4、awhichwasre—suitedbypistonmovingwaswellsolvedbygenerationanddisappearanceofdynamicmesh．Thevisualizationsimulationresultsoftheforceonthepistonsandthedisplacementcharacteristicswhichweleproducedatdiferentvolumeofstoragecontainer，thediameterofjetboreandtheareaofthepistonofcylinderweregotten．T

5、heinfluencesofthevolumeofstoragecontainer，thediameterofjetboreandtheareaofthepistononthedynamiccharacteristicsofthecylinderwereanalyzed．Theresultsshowthat：Theareaofthepistonhasthelargestinfluenceonthedynamiccharacteristicsofthepiston，thefollowedisthevolumeofstoragecontainer，andthesmallesti

6、sthediameterofjetbore，whichprovideatheoreticalbasisforthecylinderdesign．Keywords：Pneumaticcylinder；Dynamicmesh；UDF；Dynamiccharacteristics；Piston在汽车碰撞乘员约束系统研究中常采用汽车座相似，将触发压力P加到主活塞和量孑L之间的小气椅、汽车坐垫动态调节机构来减少汽车碰撞时乘员的室，此时，P2(sl—S2)+P．S2+F2>PoS2+，平伤害。这些调节机构可采用储能弹簧、高压储气筒、衡状态被破坏，活塞稍稍向左移动，于是在一瞬间火药等作为

7、动态调节的力源。在高压储气筒式动态调S=S：，由于p：S>poS+，因此主活塞立刻移节机构设计中，设计参数如何满足快速动态调节性能向左侧，达到动态调节的目的。其中，为弹簧作用要求是首先需解决的问题。力。1数值模拟过程1．1问题描述及工作原理图1是气缸工作原理示意图。在预紧状态下，气室右腔的压力保持在P，通过弹簧的预紧力、支座的支持力和气室左腔的标准大气压力与气室右腔的压力使心轴保持平衡不动，即P1Sl