2024年5月,我室21级硕士研究生韩坤鹏、蒋威二人通过答辩,顺利毕业。
韩坤鹏的论文题目为《高压轴向柱塞泵脉动抑制研究》。该论文深入工程领域离不开的液压系统,针对高端液压装备核心元件——高压柱塞泵进行研究,特别是对于30MPa以上的柱塞泵,旨在解决国内高压柱塞泵严重依赖进口、国产泵在行业标准上难以达到环保的噪声标准的工程问题。该论文的选题工程应用场景明确、技术路线科学、仿真和实验设计合理,对比实验充分,为高压柱塞泵的减振降噪提供可靠的参考。以A4VSO250系列锥形缸体轴向柱塞泵为研究对象,开展的主要研究工作及创新点如下:
(1) 高压柱塞泵属于机液耦合复杂系统。其中柱塞腔的液压力非恒定且和机械力互相影响,故而需要根据柱塞泵结构及工作原理,对其关键零部件运动学、动力学特性、流动特性同时展开研究。本文搭建了AMESim-ADAMS柱塞泵机液耦合联合仿真模型,用出口流量脉动表征流体噪声,用柱塞腔压力超调量,斜盘所受合力矩表征机械噪声,通过单因素控制变量法主动调节配流盘结构参数,从流量压力特性和动力学特性的角度降低柱塞泵对应的流体、结构激振源强度,并搭建实验台验证了模型的正确性;
(2) 针对复合槽孔型配流盘结构参数缺乏快速迭代设计方法问题,提出配流盘复合槽孔构型过流面积快速提取方法,通过VBA语言对Catia软件进行二次开发,使用插件可以实现配流盘复合槽孔结构参数的快速迭代。基于联合仿真结果数据对配流盘上的三角槽结构进行优化,得出压油口深度角5°12′、吸油口三角槽深度角3°24′时,新配流盘结构可以主动降低噪声激振源强度,使得柱塞腔压力超调量下降为原来的21.46%,斜盘所受合力矩下降约为原来的98.05%,流量脉动下降程度为4.25%。
(3) 针对泵脉动噪声大、振动烈度高的问题,通过建立复合结构配流盘参数优化模型,改变配流盘阻尼槽、阻尼孔直径等结构参数进行联合仿真主动降噪,揭示柱塞泵构件运动规律、配流盘结构参数与输出压力、流量脉动、斜盘力矩脉动的关系。并将优化结果结合PumpLinx数值模拟,观测配流盘结构改进前后流量脉动和压力超调效果,最后将改进前后的配流盘进行装泵实测验证,从多维度为高压、大排量柱塞泵的减振、降噪结构优化提供验证。
蒋威的论文题目为《大桥缆索用不锈钢覆层盘条热轧成形与轮廓均匀性研究》。该论文针对新型钢铁制造领域的前沿科技产品——一种不锈钢覆层盘条进行了具有探索性的研究,在传统的碳钢外侧添加不锈钢覆层,通过热轧的方式实现复合面处的冶金结合。轧制生产出不锈钢覆层盘条,并对轧制的样品进行金相组织、覆层轮廓、机械性能、耐腐蚀性能等方面进行分析。论文开展的主要研究工作及创新点如下:
(1) 建立了覆层盘条热轧过程三维热力耦合模型,研究了不同工艺参数下轧件温度场、等效应力场、等效应变场的变化情况,分析了覆层盘条热轧过程双金属塑性变形规律;
(2) 研究了不同工艺参数对覆层盘条界面轮廓均匀性的影响规律,提出了一组轮廓成型质量较好的工艺参数;
(3) 完成了真空组坯和热轧工业实验,制备了不锈钢覆层盘条成品,验证了仿真模型的合理性。
撰写人:徐论 校对:林尔特