运用STAR-CCM+软件对400 km/h速度下高速列车转向架区域流场和气动噪声进行模拟,分析转向架区域流场结构;不同位置转向架气动噪声的差异;转向架组成部件对气动噪声的贡献量及其频谱特性与空间分布。结果表明,头车第一个转向架舱内气流湍化程度最高,是转向架系统中最主要的气动声源。位于转向架舱外直接受到来流冲击的部件辐射的气动噪声是转向架气动噪声的主要来源,而位于转向架舱内或被裙板遮挡的部件对转向架气动噪声贡献量很小。转向架气动噪声属于宽频噪声,但500 Hz以下的低频部分的声压级幅值远高于其他频段。转向架气动噪声具有明显的指向性。横向距离大于5 m时,声压级近似符合单个偶极子声源的远场衰减特性。在距离地面垂向高度1 m^6 m范围内,声压级随高度增加近似成线性关系减小,声压级的衰减主要发生在400 Hz以上频段。

随着我国高铁的不断提速,列车运行时所产生的气动噪声占总声压强的比例也越来越大,不仅影响车厢内乘客的乘坐舒适度,还可能对铁路沿线区域周边环境带来噪音污染。为此建立高速动车组"受电弓-绝缘子"仿真模型,求解列车不同运行速度下受电弓表面噪声频谱特性,分析受电弓周围空间环境的噪声分布情况。分析得出:当列车以300 km/h时速运行时,受电弓产生的气动噪声在列车周边25 m外最大声压级为99.3 d B。以上结论为抑制列车气动噪声提供了理论依据。

针对基础振动引起阀芯瞬态液动力和电磁力的变化,进而影响电磁换向阀换向灵敏性的问题,建立基础振动下电磁换向阀阀芯动力学模型,实验验证该模型的正确性。仿真分析基础振动参数和电磁阀结构参数对换向时间的影响。得到以下结论基础振动幅值和频率的增大会降低电磁换向阀换向灵敏性;当阀进出口压差为0.6 MPa时,随着阀芯质量的增大,电磁阀换向时间逐渐延长;随着阻尼系数和弹簧刚度的减小,电磁阀换向时间逐渐减小;同时得到了电磁阀在不同进出口压差时的换向时间减小区域和延长区域。研究为基础振动下电磁换向阀的选型和设计提供了一定的理论参考。

为研究在自然风与风致脉动力联合作用下折臂式声屏障的动力响应,利用Davenport风速谱计算脉动自然风压并通过实测曲线确定风致脉动力。采用模态分析及瞬态动力学分析结合的方法进行分析。以折臂角度30°作为典型工况,结果表明,距立柱顶部节点垂向距离增加时,各参数均呈衰减趋势;在不同折臂角度的声屏障位移最大节点处,在水平位移减小的同时垂向位移随着折臂角度的增加而增加;声屏障激振力引起其振动的主要频率在3.8 Hz,声屏障的1阶固有频率均大于5.6 Hz,无产生共振的危险而其整体形变与其1阶振型相似。

由相干分析可知,离心风机入口静压与内部静压存在强相干,因此选取离心风机气动性能时域静压、频域 入口静压压力脉动叶频峰值作为优化目标,以蜗壳出口结构的长度和角度作为优化对象,采用拉丁超立方抽样选取20 组样本点,建立Kriging近似模型,选用多目标遗传算法和序列二次规划算法的组合优化方法进行寻优。结果表明离心 风机静压大幅提高,入口静压压力脉动叶频峰值降低4.23 %,有效降低了离心风机内部静压压力脉动,减弱了靠近蜗 壳出口的叶片吸力面压力脉动向其他区域的传递发展,改善了流场的非对称性,离心风机综合性能明显改善。

混合计算气动声学(HCAA)方法可以有效提高计算流动噪声的效率,然而采用边界积分方程求解复杂结构近场声源时往往存在数值奇异性和较高的计算复杂度。结合Lighthill波动方程和格林函数解,选择围绕固体边界的光滑边界作为积分边界,推导获得一种基于可渗透边界的气动噪声计算模型,并对层流圆柱和湍流圆柱气动噪声进行数值模拟。数值计算结果显示层流圆柱和湍流圆柱噪声分别与直接数值模拟(Direct numerical simulation,DNS)结果和进行高精度流场计算的FW-H方程所得结果吻合,圆柱绕流流场分布决定声场分布特征,采用可渗透边界进行积分计算获得的近远场噪声与基于刚性边界获得的计算结果一致,可渗透边界可以有效提高声场计算效率,降低数值计算的复杂度。

针对某造型机中二通插装阀方向元件的启闭特性,建立数学模型理论,分析插装阀阀芯动作特性的影响因素;利用AMESim建立二通插装阀模型,通过仿真分析弹簧刚度与预压缩力、阀芯面积比与油液通流方向、阻尼孔通径与安装位置等因素对阀芯动作特性的影响。由仿真结果可知:与弹簧预压缩力相比,阀芯的弹簧刚度对响应特性影响较大;油液在插装阀中通流方向以及插装阀A和X腔的面积比对阀芯动作特性有明显影响;阻尼孔的通径和安装位置对阀芯动作特性均有较大影响,实际工程中选定阻尼孔的通径和安装位置时应综合考虑系统工作周期和冲击性要求。

为了探究温度对磁流变液阻尼器减振性能的影响,首先对LORD公司的MRF-132DG磁流变液分别在有无磁场的情况下使用旋转式流变仪进行剪切测试,实验数据显示,磁流变液黏度受温度影响变化明显,其屈服应力同样受温度影响,但磁流变液所处磁场场强越大,受温度影响越小,力学性能越稳定。然后使用w+b力学性能试验机对Lord公司的RD-8040-1磁流变液阻尼器进行力学性能测试,得出阻尼器黏滞阻尼力及库伦阻尼力随温度的变化关系,试验数据显示,黏滞阻尼力在阻尼器温升过程中,前期下降较快后期减缓;库伦阻尼力受温度影响较小。且阻尼器通入电流越大,库伦阻尼力占比越高,阻尼器力学性能温度稳定性越高。通过分析温度对磁流变液阻尼器力学性能影响,发现温度是阻尼器设计过程中需要考虑的重要因素,同时基于外界做功的情况下,建立磁流变液阻尼器温度上升情况的...

磁流变液弹减振器由磁流变阻尼隔振单元和磁流变弹性体隔振单元两部分组成,阻尼和刚度可调。将磁流变液弹减振器用于车辆发动机悬置,引入PID控制、模糊控制、模糊PID控制以及天棚控制策略,以降低发动机振动向车体的传递。建立发动机减振动力学模型与天棚控制动力学模型,以发动机激振力与路面不平度作为扰动输入,用MATALAB软件进行仿真。仿真表明,相对于被动悬置,添加控制策略的磁流变液弹减振器有着良好的减振效果。

针对单一的性能评价指标无法表征磁流变液减振器的整体性能、难以实现减振器工作性能最优化的问题,采用试验测试方式,结合最大输出阻尼力、响应时间、示功曲线饱满程度等多个性能评价指标分析减振器在不同外部激励电流与激振速度下性能的变化规律。研究表明:最大输出阻尼力随外部激励电流的增大而增大,且输出阻尼力在活塞运动速度较小时受活塞运动速度的影响较大,在活塞运动速度足够大时受活塞运动速度的影响较小;活塞运动速度的增加会缩短减振器响应时间,阶跃电流的大小对响应时间的影响较小,但减振器的阶跃下降响应时间比阶跃上升响应时间长;在减振器装配过程中常存在的磁流变液灌装不足与体积补偿装置气体压强选择不当的问题会造成示功曲线发生畸变导致减振器的能量耗散性下降。研究结果可为磁流变液减振器的性能优化提...