Hydraulics Pneumatics & Seals/No.5.2012
基于流固耦合的液压缸碰撞研究
姚雪明，权辉
（第二炮兵工程学院，陕西西安
710025）
摘要：针对经典碰撞模型的局限性，通过采用缸简弹簧模型，建立了新型液压缸碰撞模型；通过构建捕速液压缸碰撞的流固耦合方程组，利用有限元软件ADINA分析了有无流体及不同负载力对液压缸硅撞位移、速度和应力的影响，分析结果表明流体对于减压缸碰撞具有明显的阻尼作用。
关键词：液压红；流固耦合；硅撞；ADINA
中图分类号：TH137.51：TP136
文献标识码：A
文章编号：10080813(2012)05001304
CollisionAnalysisof theCylinderBased onFluid-StructureInteraction
YAOXue-ming.QUANHui
(Second Artillery Engineering University, Xi'an 710025, China)
Abstract; Aimed at the limitations of the classical collision model, a simplified description of the cylinder collision is made with the cylinder tube spring model; equations set of the cylinder collision is established and the influences of the conditions with or without liquid and dfferent load, velocity and pressure on displacement, velocity and stress of cylinder when collision oceurs are analyzed by ADINA, which show that liquid has damping effect on the cylinder collision.
Key words;hydraulie eylinder; fluidstructure interaction; collision:ADINA
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前言
多级油缸与单级油缸相比，在缸体初始长度相同的情况下具有更长的行程，因此采用多级油缸完成结构紧凑的大型机械装置的起竖运动是一种有效的方法。含多级缸的液压系统在驱动负载时，由于各级活塞杆的依次伸出是通过相互间的碰撞来实现限位的，液压缸运动过程中存在换级碰撞和到位碰撞，容易对负载产生过大冲击。要提高起竖过程的快速性，又要保证
收稿日期：201111-23
作者篇介：姚雪明(1963-），男，河北正定人，高级工程师，主要从事控制方面的科研工作。
器不仅有提供流量和压力的作用，其吸收系统冲击的作用也比较明显；
(5)通过仿真计算说明，AMESim7.0软件的仿真计算结果和实际工况基本接近，说明该软件仿真结果可信度比较高，其运用必将越来越广泛。
参考文献
[]]祁晓野.AMESim系统建模和仿真[M].北京；北京航空航天出
版社,2006.
其平稳性，必须研究多级油缸运动过程的碰撞特性。当前对液压缸碰撞的研究多采用刚体碰撞模型川，且很少考虑流固耦合的影响，致使求解精度距实际情况有一定差距。本文在充分考虑流固耦合的情况下对液压缸碰撞的规律进行深人研究。
经典碰撞模型研究
传统液压缸撞的研究多采用基于弹性力学的 Hertz接触力模型!。碰撞期间活塞杆与缸筒盖的碰撞力可以表示为：
Fc=D(x)x+kx
式中Fe
碰撞力；
(1)
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