[发明专利]基于瞬时流量模型的航空柱塞泵配流盘结构动态优化方法

权利要求书

1.基于瞬时流量模型的航空柱塞泵配流盘结构动态优化方法，其特征在于：

第一步、选取减振孔半径r₂和错配角θ作为航空柱塞泵配流盘结构动态优化的设计变量，给定设计变量减振孔半径r₂和错配角θ的取值范围；

第二步、在第一步确定的减振孔半径r₂和错配角θ的取值范围内，随机产生两组初始参数矢量X_L＝(θ，r₂)^T和X_H＝(θ′，r₂′)^T；

第三步、将两组参数矢量X_H和X_L代入到航空柱塞泵瞬时流量模型中，得到两组参数矢量下的航空柱塞泵的瞬时流量值；航空柱塞泵的瞬时流量是周期性近似正弦的曲线，一个周期内航空柱塞泵瞬时流量模型如下：

其中，

式中，p_d为泵工作压力，p₁为柱塞腔内压力，C_d为阻尼孔流量系数，ρ为油液密度，E为油液的弹性模量，A为柱塞截面积，ω为柱塞泵的角速度，β为斜盘倾角，k为柱塞腔的泄漏系数，V₀为柱塞腔处于上死点的初始容积；r₁为柱塞通油槽端部圆弧半径，r₂为减振孔半径，r₃为排油窗顶部圆弧半径，R为柱塞分布圆半径，φ为柱塞转过的角度；Q_orif表示变化阻尼孔的流量， 表示柱塞的通油孔从初始位置转到刚刚接触减振孔转过的角度， 表示柱塞的通油孔从接触减振孔到完全包围减振孔转过的角度， 表示柱塞的通油孔从完全包围减振孔到刚接触排油窗转过的角度， 表示柱塞的通油孔从刚接触排油窗到压力升到泵出口 压力过程所转过的角度， θ₀，r₂₀分别为 θ，r₂在特定柱塞泵中的一组定值；角度α＝π/Z，Z为柱塞数；角度α₁、α₂、α₃和α₄由式(2)得到：

第四步、选取航空柱塞泵瞬时流量脉动幅值作为目标函数，比较两个目标函数值F(X_L)和F(X_H)，如果F(X_L)＞F(X_H)，则交换X_L与X_H的值，否则不进行交换；

所述的目标函数为航空柱塞泵的瞬时流量脉动幅值F＝max(Q_s)-min(Q_s)，其中Q_s是航空柱塞泵的瞬时流量；

第五步、计算矢量差X＝X_H-X_L，将矢量差X绕矢量X_L的终点L旋转，旋转变换遵循式X′＝X·rotator得到旋转后的新矢量X_T；将新矢量X_T赋值给X_H，即X_H＝X_T；其中， 为旋转因子， 为旋转角度；

第六步、如果矢量差X绕点L完成一周360度旋转，则转向第七步，否则转向第三步；

第七步、如果||X_H-X_L||＜ε，ε为给定的计算精度，则最小瞬时流量脉动幅值为F(X_min)，最优化结构参数为X_min＝X_L，优化过程结束；否则对X_H做收缩变换，即X_H＝X_L+contractor(X_H-X_L)，contractor为收缩因子，转向第三步。

2.根据权利要求1所述的基于瞬时流量模型的航空柱塞泵配流盘结构动态优化方法，其特征在于：第一步中的取值范围是指，所述的减振孔半径r₂满足0＜r₂＜r₃，r₃为排油窗顶部圆弧半径，所述的错配角θ范围满足0＜θ＜90°。