排灌机械工程学报

作者：刘俊萍, 温兴斌, 刘青松, 朱兴业

单位：江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心, 江苏 镇江 212013

关键词：水肥一体化,蠕动泵,数值仿真,多目标优化

基金：国家自然科学基金资助项目(U21A20126,52406059);浙江省重点研发计划项目(2024C01117)

针对水肥一体化配肥注肥设备蠕动泵存在泵管疲劳损耗问题,采用数值正交的方法对蠕动泵帘线结构进行优化设计,选取帘线角度、帘线层间距与帘线层至内径距离为影响因素,选用三因素四水平设计泵管挤压性能正交试验表,根据正交表选取16组作为试验组,采用Abaqus/Explicit仿真软件对各试验组进行数值计算分析,并对仿真结果进行极差分析,获得帘线角度、帘线层间距与帘线层至内径距离各因素对应力、反力、剪切应变与应变能的影响规律及影响程度.通过对仿真结果进行灰色关联度多目标优化,得到各影响因素对泵管挤压性能的影响程度由大到小依次为帘线角度、帘线层至内径距离、帘线层间距,随后对优化前后帘线布置结构及性能进行对比,结果表明,优化后泵管的应力减小了4.99%,反力减小了10.66%,剪切应变减小了19.19%,应变能减小了19.9%,降低了泵管受压缩时的应力、反力、剪切应变以及应变能,减少了泵管损耗.研究结果可为蠕动泵泵管设计和优化提供一定的参考.

来源：2025年第4期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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