大功率液力变矩器叶轮强度有限元分析
为解决履带车辆大功率液力变矩器在高转速工况下的叶轮强度问题,基于单向流固耦合( FSI) 理论,建立了液力变矩器叶轮强度分析模型。采用全局守恒插值算法,实现了流场网格节点上的流体压力载荷到结构网格节点的插值传递。结合惯性离心载荷,采用静力学分析的方法,对某型液力变矩器叶轮,进行了 2 种载荷共同作用下的有限元强度分析,得到了其应力分布和变形情况,并对起动工况和最大功率工况 2 种危险工况进行了详细分析。为叶轮强度分析提供了1 种较为有效的方法。
基于遗传算法的膜片弹簧性能特性能及其结构参数优化研究
本文利用膜片弹簧A-L公式设计了某变速箱C1离合器的膜片弹簧,由于A-L公式存在一定的局限性,G.SCHRFMMER在A-L公式的基础上对其进行了改进,综合考虑了膜片弹簧在受载过程中的弯曲效应,推出了开槽膜片弹簧新的设计计算公式,本文在G.SCHRFMMER公式的基础上开展了对C1离合器的膜片弹簧性能曲线及其结构参数的优化,采用了遗传算法,在Isight软件中完成了对计算公式、遗传算法和优化流程的集成,最终获得了C1离合器膜片弹簧的优化性能曲线及其相应的结构参数,为膜片弹簧的结构参数及其性能特性曲线的优化提供了重要的技术途径。
机电传动系统耦合行星排集成有限元分析
本文主要对整个EMT机电传递系统方案中耦合排进行了有限元建模,主要建立了齿圈、行星轮、太阳轮、框架、轴承以及两个排之间耦合构件的有限元模型,建立了行星排齿轮中齿轮对行星轮-太阳轮、行星轮与齿圈的啮合接触模型,并按照实际装配关系进行了模型集成,实现了对转向工况的动态加载分析。完成了耦合行星排各个结构件的动态强度分析。通过分析获得了齿轮、框架以及行星轮滚针轴承等各个构件的动态应力分布。为整个行星排的强度设计、结构分析与动态载荷优化提供了重要的保障。
液力变矩器导轮空转特性无叶片数值仿真
分析了导轮在液力变矩器工作液体循环中的导流作用,在此基础上提出一种无叶片数值仿真方法。采用该仿真方法,直接获取了各导轮空转工况下变矩器的转矩特性和循环流量特性,并通过设定监控点来观测相应的导轮空转转速。与传统方法仿真结果和现有试验数据进行了对比,结果表明无叶片法具有较高的仿真精度,并有效减少了导轮空转仿真的计算量。
车用大功率柴油机与液力变矩器动态匹配影响因素分析
为研究装甲车辆液力传动系统的动态匹配问题,对车用大功率柴油机与液力变矩器动态匹配的影响因素进行了分析。对柴油机和液力变矩器所组成系统动态匹配的动力性和经济性指标进行了合理定义。将基于有限试验数据的柴油机神经网络模型和基于混合流道法的变矩器计算流体力学仿真模型相结合,构建了柴油机与液力变矩器动态匹配性能计算程序。依据该计算程序对影响匹配性能的结构性因素进行试验设计分析,找出了变矩器有效直径和中间传动比对匹配性能影响的主效应和交互效应;分析了油门开度和变矩器闭锁速比等使用性因素对最优动态匹配区域的影响规律。结果表明结构性因素是影响动态匹配性能的主要因素,使用性因素是相对次要因素,但使用性因素会在一定程度上造成最优匹配区域的位置和最优指标数值的变化。
车用液力变矩器混合流道CFD仿真方法
针对车用液力变矩器复杂动态过程中工作相位随时发生转换,不能及时判断相应流场结构的改变,难以对瞬时流场特性进行准确仿真的问题,基于传统变矩器CFD流道模型和导轮空转无叶片模型,建立了液力变矩器混合流道CFD仿真模型。该仿真模型可以自动识别变矩器变矩、偶合和功率反传等工作相位及其相位转换过程,并根据导轮是否空转自动选择相应流道模型。对某变矩器进行了一系列稳态通用特性和动态特性的仿真与试验研究,对比结果表明,液力变矩器混合流道CFD仿真方法对变矩器稳态和动态特性仿真精度较高,有效解决了变矩器复杂动态过程难以快速实时仿真的问题,具有一定的工程实际意义。
大功率液力变矩器叶轮强度有限元分析
为解决履带车辆大功率液力变矩器在高转速工况下的叶轮强度问题,基于单向流固耦合(FSI)理论,建立了液力变矩器叶轮强度分析模型。采用全局守恒插值算法,实现了流场网格节点上的流体压力载荷到结构网格节点的插值传递。结合惯性离心载荷,采用静力学分析的方法,对某型液力变矩器叶轮,进行了2种载荷共同作用下的有限元强度分析,得到了其应力分布和变形情况,并对起动工况和最大功率工况2种危险工况进行了详细分析。为叶轮强度分析提供了1种较为有效的方法。
车用高功率密度液力变矩器设计理论与方法
高功率密度液力变矩器体积小、传递功率大,是重型车辆,特别是军用车辆液力机械传动的核心部件。基于现代计算机技术、CFD技术、CAE技术和CAD技术,建立了车用液力变矩器与发动机动态匹配方法及评价体系、集成一维柬理论与三维流场分析的特性预测和叶栅系统优化方法及模型、叶轮流固耦合强度分析方法及LDA叶轮内部流场测试方法,研制了系列高功率密度液力变矩器,能容高达7.8×10-6·min2·r-2·m-1,最高效率88.6%,循环圆有效直径420mm时可传递功率1103kW,宽径比最小0.21。
一种基于权重的某车用液力变矩器闭锁品质优化方法
为改善液力变矩器的闭锁品质,对某车用综合式液力变矩器闭锁点进行了优化。综合考虑闭锁前后涡轮输出转矩变化与发动机惯性能量释放对闭锁品质的影响,采用目标规划的思想,研究了在不同涡轮转速下闭锁时涡轮转矩变化和发动机惯性能量释放两方面对闭锁品质的不同贡献量,对以往统一目标函数法进行修正,提出一种基于权重的统一目标函数,并基于此方法确定了闭锁点。基于Maylab/Simdriveline建立了某液力变矩器的闭锁性能仿真模型,并进行仿真计算。仿真结果表明,优化后的闭锁点较以往方法设计的闭锁点更为合理。
通用液力传动系统匹配方法
为提高液力传动系统性能,研究了发动机与液力变矩器匹配特性。按照功率分流形式,将液力传动系统划分为两种典型结构模型,在对两种结构模型进行图论化抽象的基础上,利用Python语言开发出通用的传动系统动力学平衡方程组自动列写并求解,并编制了发动机与液力变矩器匹配计算的计算机程序。结合计算实例,将2种结构模型在不同路况下的匹配结果进行了对比,结果显示前分流系统发动机与液力变矩器的匹配特性受外载荷影响作用明显,因此不能忽略负载变化而单独研究这类液力传动系统的匹配特性。
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