液压缸稳定性优化：挠曲方程与临界载荷计算

本文主要探讨了液压缸在实际应用中遇到的一个关键问题——活塞杆与缸体因受轴力和横向力的作用而产生的弯曲变形可能导致的整体失稳。作者林荣川、郭隐彪和魏莎莎，以及林辉，针对这一现象，首先建立了挠曲性微分方程模型，分别针对活塞杆和缸体的变形行为进行了分析，目的是确定两者在接触间隙处的最大挠度。这个过程涉及到对非线性方程组的构建，通过这些方程，他们得以求解出计算液压缸临界载荷的超越方程。 进一步，他们利用参数化有限元优化设计技术，考虑了体积约束条件，旨在寻求在满足强度和稳定性要求的同时，实现液压缸的尺寸最优化。这种方法允许他们在设计过程中对结构参数进行调整，以达到最佳性能。通过与经典的Ritz法计算结果进行对比，并通过实验验证，证明了提出的算法在优化液压缸结构参数方面表现出良好的效果，能够有效地满足工程实际应用中的性能需求。 关键词集中在液压缸（Hydraulic Cylinders）、挠曲微分方程（Buckling Differential Equations）、临界载荷（Critical Load）以及优化设计（Optimum Design）上，这表明了研究的核心内容和关注点。论文的中图分类号为TH137.51，对应的技术领域是机械工程，文章编号1004-132X(2011)04-0389-05，表明它发表在2011年的某一期专业期刊上。 这篇论文提供了一种实用的方法来解决液压缸设计中的关键力学问题，对于提高液压系统的稳定性和效率具有重要的工程价值。