基于響應面法的超高壓柱塞泵缸套優化設計

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程中承受脈動載荷作用，設計過程中需要考慮其疲勞壽命對可靠性的影響。根據缸套的結構形式和載荷特點，得到了脈動應力的幅值和影響因素。基于自緊增強理論設計了一種分層套接缸套結構，并分析了尺寸參數、材料性能以及過盈量對高壓工作狀態下內壁面切向應力的影響規律。在不改變缸套外形尺寸以及功能的前提下，以套接尺寸和過盈量為設計變量，以工作狀態下缸套內壁最大切向應力等于0為目標，結合響應面法和APDL模型進行優化設計，得到了設計參數組合并驗證其輸出值的準確性。結果表明選取合適的套接設計尺寸可大幅降低內壁面的切向應力脈動幅值，且平均應力為壓應力，進而提高了缸套的疲勞壽命。