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美國(guó)E+E減壓閥的排載和泄露控制
高壓化是氣動(dòng)系統(tǒng)高速化的重要手段,工作壓力提高,有利于運(yùn)動(dòng)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(shí)際意義,也為國(guó)家急需的某重大裝備實(shí)現(xiàn)奠定了一定基礎(chǔ)。

美國(guó)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(guò)大的泄漏會(huì)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(duì)生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成威脅。鑒于泄漏危害的嚴(yán)重性,ISO19973(全稱:氣動(dòng)元件可靠性評(píng)價(jià)的實(shí)驗(yàn)方法)規(guī)定了通過(guò)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)氣動(dòng)減壓閥可靠性的測(cè)試方法和失效標(biāo)準(zhǔn)。由此可見(jiàn),研究減壓閥泄漏的機(jī)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(duì)于保護(hù)生命財(cái)產(chǎn)安全、保證工業(yè)生產(chǎn)的健康穩(wěn)定運(yùn)行具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。特別是如果能建立泄漏的時(shí)間預(yù)測(cè)模型,就能夠快速、準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)泄漏,進(jìn)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(duì)排載空氣減壓閥進(jìn)行了總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。包括壓力調(diào)節(jié)方式、壓力比較機(jī)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(jìn)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(jì)基礎(chǔ)上,建立了排載空氣減壓閥的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型,利用工程計(jì)算軟件MATLAB對(duì)所建立模型進(jìn)行計(jì)算,分析主要結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)排載空氣減壓閥動(dòng)態(tài)性能的影響,以優(yōu)化其動(dòng)態(tài)調(diào)壓特性。借助專業(yè)的流體仿真軟件FLUENT對(duì)排載空氣減壓閥在兩種不同閥口形式下的內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬,直觀反映了閥內(nèi)部氣體的流動(dòng)狀態(tài),真實(shí)描述了閥內(nèi)部壓力場(chǎng)、速度場(chǎng)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(jī),并建立實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)樣機(jī)性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)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(guò)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(dòng)元件的研究提供了重要參考。

美國(guó)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(zhǎng)了訓(xùn)練模型的時(shí)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(guò)分析支持向量機(jī)加優(yōu)化問(wèn)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(biāo)準(zhǔn),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(guò)適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)變換,證明了支持向量機(jī)加和支持向量回歸加有著相同形式的數(shù)學(xué)表達(dá)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(jī)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(jī)加不存在zui小二乘的形式。開(kāi)發(fā)了貫序zui小優(yōu)化加算法軟件,并對(duì)減壓閥泄漏預(yù)測(cè)模型進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。