專用汽車配套的液壓沖擊器建模仿真與優(yōu)化研究

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1、中圖分類號：TH137.7學校代碼：10856學號：M060112158碩士學位論文Master’sThesis專用汽車配套的液壓沖擊器建模論文題目仿真與優(yōu)化研究車輛工程專業(yè)劉昀波作者姓名楊國平指導教師完成日期2Gl4年12月上海工程技術大學學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所遞交的學位論文，是本人在導師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研宄做出重要貢獻的個人和集體，均己在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。學位論文作者簽

2、名:日期：P/5年J月/i>日上海工程技術大學學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權上海工程技術大學可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。保密□，在_年解密后適用本授權書。本學位論文屬于不保密s/。(請在以上方框內(nèi)打“V”）學位論文作者簽名：別叫在指導教師簽名日期：>/5年3月B日日期：2彳5年J月/i日中圖分類號：TH137.7學校代碼：10

3、856學號：M060112158上海工程技術大學碩士學位論文專用汽車配套的液壓沖擊器建模仿真與優(yōu)化研究作者姓名：劉昀波指導教師：楊國平專業(yè)：車輛工程學院：汽車工程學院申請學位：工學碩士完成時間：2014年12月評閱人：陳關龍教授曹偉武教授答辯委員會主席：陳關龍教授成員：陳凌珊教授曹偉武教授陳力華教授羅一平教授UniversityCode：10856StudentID:M060112158MODELING,SIMULATIONANDOPTIMIZATIONOFHYDRAULICIMPACTORWHICHMATCHEDWITHSPECIAL-PUR

4、POSEVEHICLESCandidate:LiuYunboSupervisor:YangGuopingMajor:VehicleEngineeringCollegeofAutomotiveEngineeringShanghaiUniversityofEngineeringScienceShanghai,P.R.ChinaDecember,2014專用汽車配套的液壓沖擊器建模仿真與優(yōu)化研究摘要液壓沖擊器是一種利用液壓能使活塞進行往復運動，達到破碎目的的沖擊機械。傳統(tǒng)的液壓沖擊器一般都采用自動配流的方式，這種形式的液壓沖擊器活塞的沖擊能與液壓泵輸

5、入流量的平方成正比，活塞的沖擊頻率與液壓泵輸入流量成正比，輸入流量的改變對沖擊能的影響比對沖擊頻率的影響大，提高沖擊頻率來縮短作業(yè)時間的時候，活塞沖擊速度的值可能會過大，使活塞或者釬桿出現(xiàn)塑性變形。為了克服傳統(tǒng)液壓沖擊器的這個缺點，本文以某型號的液壓沖擊器為原型，根據(jù)液壓沖擊器壓力反饋原理，在配流閥上增加一個先導錐閥，使液壓沖擊器具備了獨立調(diào)節(jié)沖擊能和沖擊頻率的功能。根據(jù)活塞、配流閥和先導錐閥的運動狀態(tài)的可能組合，本文將這種裝有先導錐閥的液壓沖擊器一個周期內(nèi)的運動分成7個階段，建立了相應的非線性數(shù)學模型，并對先導錐閥的調(diào)節(jié)范圍做了理論分析。根據(jù)

6、非線性數(shù)學模型，確定仿真過程中的約束條件，建立了液壓沖擊器的MATLAB/Simulink仿真模型，并使用Stateflow模塊，使沖擊器在不同的工作階段之間成功轉(zhuǎn)換。將仿真所得活塞沖擊速度運動曲線圖和實驗測量得到的活塞沖擊速度運動曲線圖作對比，證明液壓沖擊器的仿真模型基本正確，能進行仿真研究。然后分析了主要參數(shù)對液壓沖擊器活塞沖擊速度的影響，并用仿真結(jié)果證明先導錐閥在給定的預調(diào)壓力值合理的時候，能夠獨立調(diào)節(jié)沖擊能和沖擊頻率。液壓沖擊器大部分參數(shù)一旦確定，就不能更改，做實物正交試驗成本太高。針對用實物做正交試驗的不足，本文將使用Isight軟件

7、中的試驗設計算法庫，通過Isight與MATLAB/Simulink兩個軟件進行基于聯(lián)合仿真的正交試驗分析，并對仿真結(jié)果進行極差分析與方差分析。試驗分析法雖然能找到影響較大的因子，但不能找到最優(yōu)解。因此，本文將使用優(yōu)化設計方法來研究這個問題。通過Isight與MATLAB/Simulink兩個軟件進行聯(lián)合仿真，分別使用連續(xù)二次規(guī)劃法和多島遺傳算法兩種優(yōu)化方法，以活塞沖擊速度為優(yōu)I化目標，以活塞前腔有效作用面積、活塞后腔有效作用面積、高壓蓄能器充氣壓力和反饋信號口的位置為設計變量，分別對約束活塞沖擊速度取值范圍和不約束活塞沖擊速度取值范圍的兩種情

8、況進行優(yōu)化設計，并將兩種優(yōu)化算法的結(jié)果作對比研究。關鍵詞：液壓沖擊器，先導錐閥，聯(lián)合仿真，正交試驗設計，優(yōu)化設計IIMODELING,SIMULATI