增材制造流道低压损短路径设计优化方法

Originally published at: 增材制造流道低压损短路径设计优化方法 – RSS News

姚静, 李曼迪, 张熙堃, 郭琪, 李想, 张昊. 增材制造流道低压损短路径设计优化方法[J]. 机械工程学报, 2025, 61(22): 271-281.

YAO Jing, LI Mandi, ZHANG Xikun, GUO Qi, LI Xiang, ZHANG Hao. Design Optimization Method for Low-pressure-loss and Short-path Additive Manufactured Flow Channel[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2025, 61(22): 271-281.

http://www.cjmenet.com.cn/CN/10.3901/JME.2025.22.271

液压集成块内部流道是液压系统承载压力、传递动力的重要载体,然而其受限于减材制造,导致体积重量大、工艺孔多、压力损失较大等问题,严重影响移动装备液压系统功重比。针对上述问题,燕山大学姚静教授团队提出基于快速扩展随机树(Rapid-exploration random tree,RRT)算法与贪心算法的面向增材制造成型的多向异形连接区域最短流道路径设计方法,然后采用伴随优化方法对最短路径流道进行基于压力损失的形状敏感度优化,最后使用选区激光熔融技术成形低压损最短路径流道,并搭建压力损失测试试验台进行试验研究。结果发现伴随优化后的某电静液驱动执行器(Electro-hydrostatic actuator,EHA)集成块流道轴线路径缩短了49.6%,且油液流动顺畅,流道内部涡结构范围与强度较小;同时,试验表明伴随优化后的流道在不同通流状态下,平均压损降低了75.04%。研究成果将为增材制造成形的液压集成块流道优化设计提供新思路。