【摘要】 一种改变水压机进水阀芯的流量-位移非线性的方法，其主要是：根据进水阀芯的阀杯进水口排布，对进水阀芯的流量-位移特性进行数学建模；运用MATLAB软件程序分析，确定重合度y值进而确定阀杯进水口排布形式使进水阀芯流量-位移非线性最小；在Gambit软件中建立具有上述阀杯进水口排布的进水阀芯模型和原进水阀芯几何模型，将在Gambit软件中建立的模型导入Fluent中进行流场分析求解，Fluent流场仿真得出阀杯进水口排布改变前后的流量-位移曲线。采用本发明调整后的水压机进水阀芯可更准确地控制活动横梁速度，减小压机振动，提高锻件质量。 【专利类型】发明授权 【申请人】燕山大学 【申请人类型】学校 【申请人地址】066004 河北省秦皇岛市海港区河北大街西段438号 【申请人地区】中国 【申请人城市】秦皇岛市 【申请人区县】海港区 【申请号】CN201210191159.7 【申请日】2012-06-12 【申请年份】2012 【公开公告号】CN102789517B 【公开公告日】2014-07-23 【公开公告年份】2014 【授权公告号】CN102789517B 【授权公告日】2014-07-23 【授权公告年份】2014.0 【IPC分类号】G06F17/50 【发明人】孔祥东; 权凌霄; 张晋; 徐艳翠 【主权项内容】一种改变水压机进水阀芯流量-位移非线性的方法，其特征在于：根据进水阀芯的阀杯进水口排布，对进水阀芯的流量-位移特性进行数学建模，通过理论计算得出进水阀芯的流量-位移公式：⑴当0< x< (2r-yr)时，q=Cqm{arccos[(r-x)/r]-2rx-x2(r-x)}1ρ Δ P]]>⑵当[2nr-(n-1)yr]< x< [2(n+1)r-(n+1)yr]时，其中n=1, 2, 3...(N-1)q=Cqm{r2arccos{[r-(x-2nr+nyr)]/r}2r(x-2nr+nyr)-(x-2nr+nyr)+nπ r2}2ρ Δ P]]>⑶当(2nr-nyr)< x< [2nr-(n-1)yr]时，其中n=1, 2, 3...(N-1)q=Cqm{r2arccos{[r-2(n-1)r+(n-1)yr]/r}-{r-[x-2(n-1)r+(n-1)yr]}2r[x-2(n-1)r+(n-1)yr]-[x-2(n-1)r+(n-1)yr]2+r2arccos{[r-(x-2nr+nyr)]/r}-[r-(x-2nr+nyr)]2r(x-2nr+nyr)+(x-2nr+nyr)2+(n-1)π r2}2ρ Δ P]]>(4)当(2nr-nyr)< x< [2nr-(n-1)yr]时，其中n=Nq=Cqm{(n-1)π r2+r2arccos{[r-(x-8r+4yr)]/r}-2r[x-2(n-1)r+(n-1)yr]-[x-2(n-1)r+(n-1)yr]2{r-[x-2(n-1)r+(n-1)yr]}}2ρ Δ P]]>式中：q代表流量；Cq代表流量系数；ρ代表水的密度；ΔP代表水阀两端压差；r代表进水孔半径；y代表两排孔之间的重合度；x代表进水阀芯的开口度；N代表进水孔总排数；m代表每排孔的个数；运用MATLAB软件程序分析，确定重合度y值进而确定阀杯进水口排布形式使进水阀芯流量-位移非线性最小；在Gambit软件中建立具有上述阀杯进水口排布的进水阀芯模型和原进水阀芯几何模型，将在Gambit软件中建立的模型导入Fluent中流场分析求解：a.设定解算器采用默认形式：稳态的隐式分离方法；b.设定数学模型采用标准k-ε模型；c.设定物料属性水的属性，密度998kg/m3，动力粘度μ=1.01×10-3Pa·s；d.初始条件设定压力入口压力是32000000Pa，压力出口压力是30000000Pa；e.设定收敛标准和迭代次数各变量收敛残差设为10-3，初始迭代次数根据具体模型设置；设定好a-e所描述的参数后进行迭代计算，直到计算收敛，保存数据，改变模型中的进水阀芯开口度，重复上述过程，可以得到不同进水阀芯开口度时的流场分析结果，从保存的数据中提取不同阀芯位移对应的流量值，对所得数据进行处理，可以分别得到阀杯进水口流量-位移非线性最小排布的进水阀芯模型和原进水阀芯几何模型的流量-位移曲线，Fluent流场仿真得出阀杯进水口排布改变前后的流量-位移曲线。 【当前权利人】燕山大学 【当前专利权人地址】河北省秦皇岛市海港区河北大街西段438号 【专利权人类型】公立 【统一社会信用代码】121300004024685546 【引证次数】2.0 【他引次数】2.0 【家族引证次数】2.0 【家族被引证次数】3

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