[发明专利]闭合空间圆柱绕流作用力分析方法及装置

说明书

本公开涉及一种闭合空间圆柱绕流作用力分析方法及装置，所述方法包括：根据运动部件的工作状况、运动部件圆柱绕流段的结构参数和流体的性能参数，确定运动部件的开放空间内圆柱绕流受力的理论公式；根据闭合空间的物理参数、运动部件的结构参数、运动部件的工作状况和流体的性能参数进行闭合空间圆柱绕流三维数值仿真，对开放空间内圆柱绕流受力的理论公式进行修正，获得闭合空间圆柱绕流受力的三维仿真修正理论公式；根据三维仿真修正理论公式，确定运动部件的径向载荷。根据本公开的实施例的闭合空间圆柱绕流作用力分析方法，可将运动部件所受的三维作用力拟合成一维受力，使得对运动部件的受力分析简化，提升分析效率。

技术领域

本公开涉及计算机技术领域，尤其涉及一种闭合空间圆柱绕流作用力分析方法及装置。

背景技术

机械液压机构的运动部件在工作过程中受到闭合空间内三维方向的液压力作用，很难用简化的一维理论公式进行描述，而三维受力计算对算力要求较高。通过嵌入式电子控制单元对机械液压机构的关键运动部件进行在线分析多维动力，并通过电磁机构控制关键运动部件的运动状态时，对运动部件的受力计算的实时性要求高，现有的算法难以实现这一目标。对运动部件在闭合空间内受到的三维液压力计算进行简化并提出理论计算公式，对于提高电子控制系统的计算效率、实现电子控制系统的实时性非常重要。

发明内容

本公开提出了一种闭合空间圆柱绕流作用力分析方法及装置。

根据本公开的一方面，提供了一种闭合空间圆柱绕流作用力分析方法，包括：根据运动部件的工作状况、运动部件圆柱绕流段的结构参数和流体的性能参数，确定运动部件的开放空间内圆柱绕流受力的理论公式；根据闭合空间的物理参数、运动部件的结构参数、运动部件的工作状况和流体的性能参数进行闭合空间圆柱绕流三维数值仿真，对开放空间内圆柱绕流受力的理论公式进行修正，获得闭合空间圆柱绕流受力的三维仿真修正理论公式；根据所述三维仿真修正理论公式，确定所述运动部件的径向载荷。

在一种可能的实现方式中，所述工作状况包括流体的压力和流体的径向流速，所述运动部件圆柱绕流段的结构参数包括绕流段直径，所述运动部件的绕流段为圆柱体，所述流体的性能参数包括流体密度和粘性系数。

在一种可能的实现方式中，根据运动部件的工作状况、运动部件圆柱绕流段的结构参数和流体的性能参数，确定运动部件的开放空间内圆柱绕流受力的理论公式，包括：根据所述流体的径向流速、所述绕流段直径和所述流体密度和粘性系数，确定流体绕运动部件运动的雷诺数；根据所述雷诺数，确定流体的绕流系数；根据所述流体的径向流速、所述运动部件绕流段直径、所述流体密度和所述绕流系数，确定所述开放空间内圆柱绕流受力的理论公式。

在一种可能的实现方式中，根据闭合空间的物理参数、运动部件的结构参数、运动部件的工作状况和流体的性能参数进行闭合空间圆柱绕流三维数值仿真，对开放空间内圆柱绕流受力的理论公式进行修正，获得闭合空间圆柱绕流受力的三维仿真修正理论公式，包括：对闭合空间内受径向绕流的所述运动部件进行三维数值仿真运动分析，获得运动部件所受径向载荷的三维数值仿真结果；根据所述三维数值仿真结果对所述开放空间内圆柱绕流受力的理论公式进行修正，获得所述三维仿真修正理论公式。

在一种可能的实现方式中，所述三维数值仿真结果包括三维数值仿真修正系数，其中，对所述运动部件进行三维数值仿真运动分析，获得运动部件的径向载荷的三维数值仿真结果，包括：根据所述工作状况、所述闭合空间的物理参数、所述运动部件的结构参数、所述流体的性能参数和运动部件的运动参数，对所述运动部件在多个工况点进行三维数值仿真运动分析，确定运动部件的径向力合力；根据所述开放空间内圆柱绕流受力的理论公式确定径向力的理论值；将所述径向力的理论值与所述径向力合力进行拟合，确定所述三维数值仿真修正系数。