在冲焊型高功率密度液力变矩器的设计过程中,需要考虑在油液非定常流动下叶片所受压力载荷脉动,以及在载荷脉动激励下结构的振动响应。采用基于动网格的流体-固体耦合方法,沿叶片入口至出口方向设定监测点,分析对应位置压力载荷脉动与叶轮振动时域特性,对载荷脉动进行频率转换并对叶轮模态进行频域分析。分析表明涡轮叶片所受压力载荷脉动幅值最大处位于叶片入口与外环连接处;压力载荷脉动与叶片振动的幅值沿叶片入口到出口逐渐减弱,且随着速比升高载荷脉动幅值与叶片振动响应明显减弱;涡轮脉动峰值频率在叶轮第2阶与第3阶模态之间,随速比升高,压力载荷脉动频域幅值明显减弱。

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。

为抑制钣金冲压起皱和破裂现象，通常在冲焊型液力变矩器泵轮和涡轮叶片中部开设拉延筋。针对具有多种布筋形式的拉延筋叶片的不同流道结构分别进行流场数值模拟，获取流动参数在不同叶栅流道内的分布趋势，分析拉延筋布筋形式对液力变矩器原始特性和叶片结构表面压力栽荷的影响规律。由分析比较计算结果可知，叶片开设拉延筋的凸模方向的变化对冲焊型液力变矩器的工作变矩比和效率影响较小，且在泵轮与涡轮叶片均开设拉延筋的情况下，当拉延筋凸模方向与对应叶轮叶片凸面法向一致时会导致泵轮转矩系数上升。当拉延筋凸模方向与泵轮叶片凸面法向一致时会导致泵轮叶片载荷上升，涡轮叶片载荷高幅值区域向叶片入口处移动，影响叶片表面油液载荷分布。