高壓管道的縫隙有限元分析

2016-08-23 by:CAE仿真在線來源:互聯網

高壓管道的縫隙有限元分析

高壓管道有限元分析計算上部配合間隙中的壓力分布分為兩個步驟。首先,將縫隙入口處的邊界條件 p=150 MPa,v=vti和縫隙出口處(控制腔)的邊界條件 p=30 MPa(泄流背壓),v=vto帶入式(5)求出K1,再由式(5)就可以計算上部配合間隙中由高壓油道端流向控制腔的壓力分布,即工況2中配合間隙中壓力分布。然后將已知壓力作為初始條件,計算控制腔燃油壓力升高到最大值150 MPa后,在壓差作用從控制腔到高壓油道端的縫隙中燃油壓力分布,即工況1中配合間隙中的壓力分布。

在兩個工況中,下部配合間隙中壓力變化的邊界條件與上部控制腔未蓄積壓力時的情況相似,縫隙入口處的邊界條件為 p=150 MPa,v=vdi,縫隙出口處的邊界條件為 p=30 MPa,v=vdo。p為縫隙中燃油壓力; p為縫隙圓周面的燃油平均壓力;p0為配合面出口處燃油壓力;ρ為燃油密度;h為縫隙寬度;η為燃油動力粘度;ρ0為表壓等于0、溫度為35℃時燃油的密度;h0為表壓等于0時的縫隙寬度;η0為表壓等于0、溫度為35℃時燃油的動力粘度;CK為控制活塞速度;RK為控制活塞半徑;K1為積分常數;vti和vto分別為上部配合面入口處和出口處的v坐標;vdi和vdo分別為下部配合面入口處和出口處的v坐標。

兩種工況下整體的應力和變形情況相似,不同之處在于,工況1下,噴油器體控制活塞腔和控制活塞上部變形較大,由于噴油器體在結構上不完全對稱,加之這時噴油器控制腔內油壓最高,控制活塞和噴油器體配合縫隙中燃油壓力較大,所以配合間隙均勻性較差;工況2下,配合間隙均勻性較好,但噴油器體與控制閥座配合部位的變形較大,原因是工況1中控制腔內較高的燃油壓力部分平衡了噴油器體受到的電磁閥緊帽壓緊力,而工況2下壓緊力作用突出。由于篇幅的限制,對工況1的計算結果進行具體有限元分析。

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