畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文資料翻譯系別：機(jī)電信息系專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：外文出處:WorldAcademyofScience,EngineeringandTechnology492009附件:1.原文；2.譯文2013年03月世界科學(xué)工程和技術(shù)學(xué)院49期2009年刊1在液壓系統(tǒng)中測量壓力波傳播速度拉里克拉,Vhoja佩卡摘要：在使用壓力電傳感器沒有消除積液的系統(tǒng)時(shí)，液壓系統(tǒng)中的壓力波速度才能被確定。這和其他的研究結(jié)果比較，它是進(jìn)行了一個(gè)較低的壓力范圍(0.2-0.6條)的測量。與單獨(dú)的測量設(shè)備相比這個(gè)方法是不準(zhǔn)確的測量，但是流體在實(shí)際機(jī)器整個(gè)時(shí)間的影響下，如果空氣是存在于該系統(tǒng)的，需考慮進(jìn)入的空氣。通過計(jì)算空氣的量并且與其進(jìn)行對(duì)比，來進(jìn)行估計(jì)其他的研究。因此，這種測量設(shè)備也可以安裝在現(xiàn)有的機(jī)器中，可以被編程，以便它實(shí)施使用，也可以用于控制阻尼器等。關(guān)鍵詞：體積彈性模量、壓力波、聲速。1.介紹壓力波速度是分析和設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)的一個(gè)重要的因素。它是許多模型動(dòng)態(tài)碼液壓系統(tǒng)方程的一個(gè)參數(shù)，也是阻尼器液壓系統(tǒng)尺寸的一個(gè)重要參數(shù)。在壓力波速度的幫助下液壓系統(tǒng)的體積彈性模量可以被定義，反之亦然。在許多研究中對(duì)于測量壓力波速度都提出了許多不同的方法。通常這些測量方法被采用于單獨(dú)的測量設(shè)備中，這樣就可以遠(yuǎn)離原來的機(jī)器來測量流體。影響流體的某些因素有：如空氣或水分。由于原始情況的不同，壓力波速的測量結(jié)果可能不同。單獨(dú)的波速測量儀表往往是這樣設(shè)計(jì)的：測量流體至少可以刪除夾帶的空氣。因此，在不考慮帶入空氣影響的測量結(jié)果下，或者只注意到有溶氣時(shí)，這都并不符合真實(shí)的系統(tǒng)。因?yàn)榭諝馐谴嬖谟诹黧w中的，特別是在低壓力下。單獨(dú)的壓力波測量設(shè)備通常不能傳輸?shù)綑C(jī)器，所以實(shí)時(shí)測量波速度是不可能的。在許多早期的研究中壓力波速度與超聲波傳感器一起測量。超聲波技術(shù)可能是基于飛行時(shí)間或回波脈沖原則。這種方法非常準(zhǔn)確，甚至可以精度到0.005m/s1，雖然在文獻(xiàn)2-4還提出超聲波技術(shù)好處的大錯(cuò)誤：如長期穩(wěn)定性、精度、靈敏度、光不透明、集中能力、電絕緣系統(tǒng)和自動(dòng)化測量的可能性。然而，儀表設(shè)計(jì)和樣本研究可能影響該方法的準(zhǔn)確性5。另一種來定義壓力波速度的方法是在基于測量液體體積彈性模量的使用方法下來確定體積變化樣本的壓縮或膨脹6-9。使用這種技術(shù)，可以防止不必要周圍系統(tǒng)的樣本壓力梯度。有用的壓力范圍是寬度在(0.1-350MPa)。夾帶空氣的量也可以被考慮，缺點(diǎn)是需要先確定在明顯大氣壓力和要求測量密度的樣品下，所有使用的特定壓力。因此，該方法不能用于連續(xù)的實(shí)時(shí)測量。計(jì)算體積模量和壓力波速度(聲速)，詳細(xì)的介紹在第二章(1)和(2)。一些研究人員已經(jīng)在液壓油中使用壓力傳感器來檢測壓力波速度。Harms和Prinke10提出了一種基于相位差分的方法。這種方法的激勵(lì)應(yīng)該不變，比如世界科學(xué)工程和技術(shù)學(xué)院49期2009年刊2泵蕩漾，因?yàn)樾盘?hào)是在計(jì)算出這些信號(hào)時(shí)差的兩個(gè)點(diǎn)和波形速度的比較值10。Choetal11和Yuetal12測量波傳播時(shí)間并計(jì)算出了一個(gè)壓力信號(hào)的相關(guān)函數(shù)，方法是基于使壓力測量成為可能，并使在考慮空氣的影響下可以進(jìn)行實(shí)時(shí)的測量。另一個(gè)壓力波速度方法的確定，被Apfel13提出。該方法是一種樣本數(shù)量極其微小的(4nl-4ul)絕熱壓縮系數(shù)和液體密度的測量技術(shù)。壓力波速度可以從這些數(shù)據(jù)中計(jì)算出。這個(gè)方法是適用的，例如過冷或過熱樣品、生物或危險(xiǎn)樣品或當(dāng)體積性質(zhì)的液體在每一個(gè)案例必須確定小樣本數(shù)量時(shí)。流體研究的是在某個(gè)測試設(shè)備聽覺上一個(gè)非混相液體的懸浮。眾所周知，一個(gè)參考測量流體的屬性是在同一位置測量。這個(gè)結(jié)果是相對(duì)準(zhǔn)確的(由傳統(tǒng)方法在一個(gè)2%的利潤率相比下取相同的值)。為了計(jì)算壓力波速度，必須使用不同的設(shè)備測量密度。顯然，這種實(shí)驗(yàn)方法只適用于在實(shí)驗(yàn)室13-14里進(jìn)行。壓力波速度(聲速)可以用來評(píng)估各種液體的重要特征屬性。例如，它已經(jīng)被用于確定油溶劑4的濃度，來計(jì)算液壓的物理性質(zhì)和其它潤滑液體，以及估計(jì)燃油7和石油儲(chǔ)集層15-17的流體結(jié)構(gòu)、脂肪油18的力學(xué)性能、石油分餾3的物理性質(zhì)、確定油水混合物5和乳劑2的組成或測量液體磁流變(MR)19的性能。最重要的是此研究的目的是開發(fā)一個(gè)壓力波速度三位測量方法，這是使實(shí)時(shí)測量成為必要所需的，例如，實(shí)時(shí)液壓控制系統(tǒng)的構(gòu)造。另一個(gè)目標(biāo)是將亥姆霍茲諧振器附加到該系統(tǒng)，為未來的研究收集數(shù)據(jù)。2.理論壓力波速度的確定彈性材料的體積彈性模量B被定義為是壓力變化和相對(duì)體積變化壓力變化的之比，其中P是壓力、V是體積20。B=-dp/dv/v(1)在本文中認(rèn)為產(chǎn)生可聽見的聲音波是相似的壓力波。因此，連續(xù)生產(chǎn)和擴(kuò)張的那個(gè)介質(zhì)作為處理縱向振動(dòng)分子前后方向移動(dòng)傳播的壓力波。這使那些在條紋中縱向波所產(chǎn)生的密度相似。正如在很多研究中的那樣，本文也提到了，是通過限制一維下的波浪，考慮回避數(shù)學(xué)難度21。值得注意的是，一個(gè)不攜帶材料的橫波，只是波和它的能量在移動(dòng)。Choetal11提出了散裝模量的三個(gè)定義，這已廣泛應(yīng)用在許多教科書中。這些定義只適用于他們自己特定的條件，它介紹了聲波和體積彈性模量(2)，使用具有相同的值作為絕熱體積彈性模量。聲波的體積彈性模量B來源于聲波速度在流體的密度11、20。B=a2(2)在本文中是密度，a是波速度(聲速)。方程(2)可以計(jì)算出體積彈性模量或波速度，這就取決于哪一個(gè)是已知的因素。在本文中世界科學(xué)工程和技術(shù)學(xué)院49期2009年刊3密度是已知的，波速可以測量，所以體積彈性模量也是可以計(jì)算出的。但隨著相同的參數(shù)的影響，波速度也受到影響。而此時(shí)考慮的是理論上的體積彈性模量。有效體積的主要影響因素是流體壓力和溫度價(jià)值模量的液壓系統(tǒng)。他們的效果呈現(xiàn)在圖1中。其他影響有效體積彈性模量值的因素有，例如流體空氣的含量，管剛度和接口條件之間的流體空氣12等。圖1在液壓系統(tǒng)中溫度和壓力波速度之間的作用示例：335.1K，370.7K，402.1K5夾帶的空氣中部分空氣含量溶于一個(gè)分子，以小氣泡的形式存在。只有一點(diǎn)點(diǎn)影響到了體積彈性模量11，但在一個(gè)流體夾帶的空氣體積是評(píng)估一個(gè)體積彈性模量最具影響力的變量。已經(jīng)證明，夾帶空氣的百分之一可以降低有效體積彈性模量的1085MPa，它對(duì)應(yīng)減少了75%流體22。應(yīng)該指出的是，不僅有空氣，還有其他氣體都影響體積彈性模量和波速度，確定數(shù)量的氣體比這種氣體類型有一個(gè)更大的效應(yīng)。低處油分子的重量越小，對(duì)波速度的影響越大23。流體壓力大部分作用于體積彈性模量，尤其是在較低的壓力范圍。影響氣壓體積彈性模量的原因是夾帶的空氣含量和流體溶解氣之間的關(guān)系。當(dāng)壓力增加時(shí)一些夾帶的空氣變?yōu)槿芙鈿?2，也可以在分子水平上進(jìn)行討論壓力。如果在研究低壓力的流體，此時(shí)和其他每個(gè)液體分子是容易配合的，大量的自由空間仍然是可用的。流體壓縮的自由空間在較低壓力時(shí)會(huì)降低的很快。當(dāng)壓力系統(tǒng)高時(shí)，自由空間幾乎是可以忽略不計(jì)的。流體分子體積進(jìn)一步下降及其相鄰分子之間的相互作用24。如果一個(gè)液壓系統(tǒng)的壓力超過50條，自由的空氣只有微量的9。氣泡在流體和等效流體的壓縮性下，空氣密度影響流體溫度的大小。在分子水平上溫度增大會(huì)引起流體的變化。發(fā)生更多劇烈的碰撞分子，可能最終會(huì)改變分子結(jié)構(gòu)，此時(shí)減少它們的有效體積是有可能