2.2气体作用力多物理场有限元仿真研究

通过有限元仿真分析压电双晶片与气体间的压电-流-固三重耦合，确定气体作用力的大小。图3为网格划分的剖视图。首先定义动网格来表征阀芯处较大的变形；其次对接触设置一个极小的偏移量以保证该域的拓扑结构不变；最后设置入口压力为0.4MPa，出口为0.1MPa并选择湍流模型。

根据位移场有限元仿真结果，结合式可计算出气体作用力。图5、6分别为仅支点位置或仅入口半径改变时的气体作用力仿真结果。通过投影的方法，可以清楚的看到在相同压差或者阀芯开度水平条件下气体作用力的变化情况。可见，在同一压差水平下支点位置对气体作用力几乎没有影响，在同一阀芯开度水平下虽有影响但也有限；而无论是在同一压差水平还是阀芯开度水平下，入口尺寸都不会影响气体作用力的变化趋势。