[发明专利]一种基于SLM成型技术的液压集成块路径设计方法

权利要求书

1.一种基于SLM成型技术的液压集成块路径设计方法，其特征在于，包括：

获取液压集成块的油路孔道布局和块体边界；

利用Fluent流场仿真建立液压集成块的初始模型；

利用Ansys结构分析所述初始模型的结构参数，筛选出所述初始模型中待优化的参数；

确定液压集成块以结构沿程压力损失最小为优化目标，以结构整体重量、固有频率、应力集中、壁面形变、强度安全、工作温度为约束条件，分析所述优化目标和约束条件以确定收敛条件和迭代次数，采用优化算法对所述结构进行优化，得到最终的液压集成块设计结果；

所述利用Fluent流场仿真建立液压集成块的初始模型，包括：

通过Fluent流场仿真和数值模拟得到液压集成块空腔内三维流场自由发展的压力云图、速度矢量图及流线图；

分析Fluent流场仿真结果中所述压力云图、速度矢量图及流线图的涡旋大小、位置及压力损失成因，对流场完全发展区域通过三维重构方法获得所述初始模型；

所述流场完全发展区域为取某点处流场的流速达到空腔内最大流速的99%及以上；

所述三维重构方法为对流场完全发展区域轮廓线按顺序进行放样。

2.根据权利要求1所述的一种基于SLM成型技术的液压集成块路径设计方法，其特征在于，所述获取液压集成块的油路孔道布局和块体边界时，需综合考虑满足液压原理图、液压集成块安全设计和校核准则、阀体安装与干涉原则的要求。

3.根据权利要求1所述的一种基于SLM成型技术的液压集成块路径设计方法，其特征在于，所述分析所述初始模型的结构参数，包括：

通过Fluent流场仿真分析所述初始模型，得到所述初始模型结构的沿程压力损失；

通过Ansys结构仿真分析所述初始模型，得到所述初始模型结构的整体重量值、固有频率值、相对应力图、相对位移图、相对应变图、工作温升值。

4.根据权利要求1所述的一种基于SLM成型技术的液压集成块路径设计方法，其特征在于，所述收敛条件预设为三类：

第一类为根据结构的整体重量值、壁面变形量、固有频率、工作温升的设计要求以及最小的沿程压力损失进行目标数值设置；

第二类为根据结构的整体重量值、壁面变形量、固有频率、工作温升以及压力损失在对所述结构参数进行优化的过程中的变化量进行残差设置；

第三类为对所述结构参数优化过程的执行次数。

5.根据权利要求1所述的一种基于SLM成型技术的液压集成块路径设计方法，其特征在于，所述迭代次数可视为两类：

一类为对所述结构参数进行优化的全部执行次数；

另一类为满足所述收敛条件时已进行优化的全部执行次数，反之若无法满足收敛条件，该迭代次数计为+∞。

6.根据权利要求4所述的一种基于SLM成型技术的液压集成块路径设计方法，其特征在于，判断优化算法或过程结束的条件：

若所述收敛条件为所述目标数值，判断当前的结构参数是否小于或者等于设置的所述目标数值，为真则继续优化过程直到满足收敛条件，反之结束进程；

若所述收敛条件为所述变化量，判断当前的变化量是否小于或者等于设置的所述残差，为假则继续优化过程直到满足收敛条件，反之结束进程；

若所述收敛条件为所述执行次数，判断当前的执行次数是否小于或者等于设置的所述执行次数，为真则继续优化过程直到满足收敛条件，反之结束进程。

7.根据权利要求1所述的一种基于SLM成型技术的液压集成块路径设计方法，其特征在于，所述优化算法为拓扑优化、遗传退火算法、小生境遗传算法或者拉格朗日非线性规划法。