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美國E+E減壓閥的排載和泄露控制
高壓化是氣動系統(tǒng)高速化的重要手段,工作壓力提高,有利于運動速度、輸出力和流量的控制,也有利于元件小型化,因此,排載空氣減壓閥的研制具有十分重要的工程實際意義,也為國家急需的某重大裝備實現(xiàn)奠定了一定基礎(chǔ)。

美國E+E減壓閥的排載和泄露控制
減壓閥是工業(yè)生產(chǎn)中常用和重要的穩(wěn)壓元器件之一。減壓閥持續(xù)的泄漏或過大的泄漏會使其密封面遭受腐蝕,導(dǎo)致減壓閥的功能部分喪失或*喪失,從而引起安全事故,阻礙工業(yè)生產(chǎn)并對生命財產(chǎn)安全構(gòu)成威脅。鑒于泄漏危害的嚴重性,ISO19973(全稱:氣動元件可靠性評價的實驗方法)規(guī)定了通過實驗評價氣動減壓閥可靠性的測試方法和失效標準。由此可見,研究減壓閥泄漏的機理和本質(zhì),建立泄漏的數(shù)學(xué)模型,掌握其泄漏的變化規(guī)律,對于保護生命財產(chǎn)安全、保證工業(yè)生產(chǎn)的健康穩(wěn)定運行具有積極的現(xiàn)實意義。特別是如果能建立泄漏的時間預(yù)測模型,就能夠快速、準確地預(yù)測泄漏,進而做出維修或繼續(xù)使用的決定,建立高效率的、低成本的維修制度。首先,對排載空氣減壓閥進行了總體結(jié)構(gòu)設(shè)計。包括壓力調(diào)節(jié)方式、壓力比較機構(gòu)、調(diào)壓彈簧配置方式、閥芯受壓形式和閥口密封形式等主要結(jié)構(gòu)。其中采用的平衡式進氣閥芯結(jié)構(gòu)能滿足超高壓力輸入下的調(diào)壓要求,并解決了流量特性和調(diào)壓特性之間的矛盾。 其次,在總體結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)上,建立了排載空氣減壓閥的動態(tài)數(shù)學(xué)模型,利用工程計算軟件MATLAB對所建立模型進行計算,分析主要結(jié)構(gòu)參數(shù)對排載空氣減壓閥動態(tài)性能的影響,以優(yōu)化其動態(tài)調(diào)壓特性。借助專業(yè)的流體仿真軟件FLUENT對排載空氣減壓閥在兩種不同閥口形式下的內(nèi)部流場進行數(shù)值模擬,直觀反映了閥內(nèi)部氣體的流動狀態(tài),真實描述了閥內(nèi)部壓力場、速度場等分布情況,以確定優(yōu)化后的閥口結(jié)構(gòu)。 zui后,研制出排載空氣減壓閥樣機,并建立實驗平臺,對樣機性能進行實驗。實驗結(jié)果表明了排載空氣減壓閥具有較好的調(diào)壓性能,穩(wěn)壓精度高,zui大穩(wěn)壓誤差不超過0.01MPa,基本滿足研制技術(shù)要求。排載空氣減壓閥的研究為高壓減壓閥特別是較大輸入壓力,較小輸出壓力的高壓減壓閥研究奠定了基礎(chǔ),為此類高壓氣動元件的研究提供了重要參考。

美國E+E減壓閥的排載和泄露控制
由于引入了隱含信息,需要處理的數(shù)據(jù)量增大,延長了訓(xùn)練模型的時間,使得難以快速獲得模型的結(jié)果。提出了用于優(yōu)化支持向量回歸加的貫序zui小優(yōu)化加算法。通過分析支持向量機加優(yōu)化問題的約束條件,并根據(jù)KKT優(yōu)化條件,給出了判斷支持向量和普通樣本的標準,給出了貫序zui小優(yōu)化加算法中的違反KKT條件,討論了滿足KKT條件的幾種情況。通過適當?shù)臄?shù)學(xué)變換,證明了支持向量機加和支持向量回歸加有著相同形式的數(shù)學(xué)表達結(jié)構(gòu),使得貫序zui小優(yōu)化加算法既可以優(yōu)化支持向量機加,又可以優(yōu)化支持向量回歸加。證明并解釋了支持向量機加不存在zui小二乘的形式。開發(fā)了貫序zui小優(yōu)化加算法軟件,并對減壓閥泄漏預(yù)測模型進行了實驗。