基于響應(yīng)面法的超高壓柱塞泵缸套優(yōu)化設(shè)計(jì)

張春光　劉佳慧　李上青　張俊峰　劉嘉瑞

摘要：超高壓柱塞泵缸套在工作過(guò)程中承受脈動(dòng)載荷作用，設(shè)計(jì)過(guò)程中需要考慮其疲勞壽命對(duì)可靠性的影響。根據(jù)缸套的結(jié)構(gòu)形式和載荷特點(diǎn)，得到了脈動(dòng)應(yīng)力的幅值和影響因素?；谧跃o增強(qiáng)理論設(shè)計(jì)了一種分層套接缸套結(jié)構(gòu)，并分析了尺寸參數(shù)、材料性能以及過(guò)盈量對(duì)高壓工作狀態(tài)下內(nèi)壁面切向應(yīng)力的影響規(guī)律。在不改變缸套外形尺寸以及功能的前提下，以套接尺寸和過(guò)盈量為設(shè)計(jì)變量，以工作狀態(tài)下缸套內(nèi)壁最大切向應(yīng)力等于0為目標(biāo)，結(jié)合響應(yīng)面法和APDL模型進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，得到了設(shè)計(jì)參數(shù)組合并驗(yàn)證其輸出值的準(zhǔn)確性。結(jié)果表明選取合適的套接設(shè)計(jì)尺寸可大幅降低內(nèi)壁面的切向應(yīng)力脈動(dòng)幅值，且平均應(yīng)力為壓應(yīng)力，進(jìn)而提高了缸套的疲勞壽命。