对直齿圆柱齿轮的热边界条件进行计算,利用ANSYS Workbench对齿轮模型进行温度场分析.经试验验证仿真结果具有一定的可信性后进一步分析齿轮齿根的热应力及热变形.对比齿轮在结构场与热-结构耦合场不同啮合位置时的齿根应力结果,得到两种情况下的齿根应力的分布形式及数值大小均有明显差别.经分析得到热应力会改变对齿根应力的分布形式及齿根最大应力出现的位置,热变形对齿根应力值的大小产生明显影响.因此研究温度对齿根应力的影响具有一定的理论意义和实际应用价值.

为减小发动机启停等工况下动力总成的振动,这里开发了一款半主动阻尼拉杆。在对半主动阻尼拉杆阻尼力推导基础上,提出了阻尼力的集总参数模型,引入非线性迟滞Bouc-Wen单元表征油液非线性粘性效应。这里将BoucWen单元非线性特性近似线性处理,通过实验和理论计算相结合的方法对模型中各参数进行了识别。对半主动阻尼拉杆各振幅和频率下的阻尼力分别在MTS831试验台上进行测试和理论计算。结果表明各频率和振幅下的阻尼力的理论计算值和实验结果一致。这里通过对Bouc-Wen单元的简化,使集总参数模型简单化,推广了Bouc-Wen单元在非线性动态特性中的应用。

新能源汽车动力电池相变传热介质热管理系统由于结构简单等优点得到了广泛的关注。针对目前对该系统的研究主要集中在单一影响因素的分析和改进的现状,首先建立基于相变材料的电池热管理系统数值传热模型,然后对相变材料的热导率、相变温度、用量以及传热路径的接触热阻等因素的影响进行数值分析,得出不同因素的最优作用范围。在此基础上应用正交试验的方法进行重要性和显著性分析,得到不同参数配置下电池热管理系统的性能。结果表明对电池工作温度的影响程度而言,相变温度的影响最明显,然后依次是接触热阻和热导率。而对相变材料液相比例而言,重要性依次递减分别是相变材料的相变温度、用量、热导率和接触热阻。最优参数组合在5C放电倍率也能将电池的温差控制在3℃,工作温度控制在43.5℃内。

为减小自动档汽车在原地换挡时由于变速箱的扭矩扰动产生的冲击与振动,提出了汽车原地换挡时半主动液压阻尼拉杆(hydraulic damping strut,简称HDS)的设计分析方法。首先,对原地换挡的冲击与振动机理进行了理论分析;其次,构建了汽车原地换挡时的动态响应评价指标,建立了包含半主动液压阻尼拉杆的整车13自由度(degrees of freedom,简称DOFs)动力学模型,根据力分担的方法对半主动HDS的动态特性参数进行了优化分析;最后,采用整车13自由度动力学模型对汽车原地换挡时加半主动HDS和不加半主动HDS时的动态响应评价指标进了分析,并通过试验对座椅导轨的加速度进行了测试。研究结果表明,加入半主动HDS减小了汽车原地换挡时的冲击与振动。

开发了一种具有阻尼切换功能的两级阻尼半主动液压减振器,利用MTS831对其动态特性进行了测试分析。基于流-固耦合有限元方法对该减振器的动态特性进行了建模与分析;计算结果表明,减振器阻尼力试验值与计算值偏差<15%,为此验证了模型的正确性;分析了减振器油液的黏度、阻尼孔的直径等参数对减振器性能的影响。该试验方法与建模方法,可用于半主动液压减振器的开发与研究。