一种新型电磁作动器电磁力影响参数分析

针对各参数对一种新型电磁作动器电磁力影响机理的问题,利用ANSYS软件建立了该电磁作动器的电磁力仿真计算模型,并对加工好的样机电磁力进行试验测量。结果表明,仿真计算结果能够与试验数据很好的吻合,最大相对误差仅为11.6%,从而验证了仿真模型的有效性。利用该仿真模型分析了齿高、线圈匝数、齿数、气隙、衔铁厚度和轭铁厚度等参数对电磁力的影响,揭示了其影响机理,为这种电磁作动器的进一步优化设计奠定了基础,对类似结构的电磁执行器的设计具有一定的参考价值。     

航空伺服作动器热仿真建模与迭代优化

以某型航空伺服作动器为研究对象，搭建了高温热环境试验台来模拟作动器的工作环境，基于Fluent软件建立其流固耦合换热仿真模型，开展了试验验证与仿真模型的迭代优化研究。通过开展试验得到10组有效工况数据，部分工况用于仿真模型的迭代优化，剩余工况用于验证优化后仿真模型的准确性。结果表明，通过送风口风速修正、湍流模型选择修正、物性参数修正，优化后仿真模型平均误差为4.30%,各工况下测点平均温度试验与仿真结果最大误差为2.1%,表明本研究建立的仿真模型具有准确性。以作动器为载体提出了一套完整的仿真试验验证与迭代优化方法，可用于作动器温度场与流场特性研究，并为其他热端部件的仿真建模与试验验证提供方法借鉴，具有较高的工程应用价值。     

电磁作动器的设计及磁路分析

针对船舶发动机振动主动控制系统,提出一种高效电磁作动器。基于电磁作动力为目标设计电磁作动器结构,并对电磁作动力进行理论计算。建立电磁作动器磁场模型,给定直流加载对磁场模型进行仿真分析,计算电磁作动力与磁感应强度。在此理论基础上,以直流信号输入对电磁作动器进行试验验证。结果表明,试验与仿真分析得出的电磁作动力达到预定设计目标,最大磁感应强度基本吻合且未达到磁饱和强度,符合设计要求。验证了应用ANSYS对磁场进行仿真研究的准确性,且相同大小体积下电磁作动器输出的作动力大、性能良好,可以较好地应用于发动机的振动主动控制。     

基于ANSYS的直流电磁铁温度场仿真分析

基于ANSYS有限元软件对电磁铁温度场进行了稳态及瞬态仿真,仿真中考虑了热载荷和边界条件随时间的变化,仿真得到了线圈温度随时间的变化规律以及电磁铁其他部分的温度场分布。对电磁铁线圈进行了发热试验,试验结果表明本研究建立的电磁铁温度场仿真模型能够准确的计算出线圈温度随时间的变化规律。     

基于Fluent的矢量喷管作动器温度场仿真

以航空发动机矢量喷管作动器为研究对象,针对作动器工作时2种不同工况进行温度场分析,对作动器进行参数化建模,对于尺寸较小的环状间隙结构采用非结构网格和结构网格的混合网格的划分方法,利用Fluent软件对作动器进行稳态温度场分析,并通过试验验证模型的准确性。分析不同工况下作动器内部温度分布以及易受温度影响的元件传感器定子、动子的温度分布规律,得出传感器的端部没有被冷却油冷却的部分可能存在超温情况,需在作动器设计时对此部分采取热防护措施,为后续的作动器的优化设计提供了探索。     

基于LMS Test.Lab的电磁作动器振动测试与分析

作动器的动态特性对振动主动控制起着关键的影响作用。针对电磁作动器的频响特性进行研究,建立了典型线圈电磁作动器的力学模型,并通过LMS Test.Lab测试系统对两款性能不同的电磁作动器进行了频响测试和研究。     

基于稳态温度场轴向密封的涡旋齿高研究

分析涡旋压缩机中涡旋齿工作温度分布并建立其稳态温度场模型,基于稳态温度场对涡旋齿高变形进行有限元模拟,研究涡旋齿高变形规律以及对轴向密封的影响,据此提出保证工作过程中齿高变化最小的齿高尺寸偏差设计原则。研究表明:涡旋齿的稳态温度可由其中面温度代替,始端涡旋齿温度为排气温度,温度随展角线性下降;涡旋齿高变形与齿高成正比,涡旋齿始端变形最大,且随涡旋齿展角增大而减小且近似成余弦关系;齿高热变形是影响稳态工作中轴向间隙进而影响涡旋齿轴向密封的主要因素;基于稳态温度场热变形设计齿高尺寸偏差的结果与不考虑温度场的结果相差较大,但试验证明这种设计方法在不提高精度要求的条件下明显提高了涡旋齿轴向密封性能。     

新型高效电磁作动器的研制及特性分析

研制了一种应用于发动机振动主动控制系统的新型高效电磁作动器。介绍了作动器的结构原理，对作动器的磁场进行了计算，利用Ansys软件对其弹簧刚度进行了分析。将作动器的力传递模型简化为单自由度振动系统，计算了作动器的作动力，通过Matlab仿真软件对其力传递特性进行了仿真分析。以正弦信号输入对作动器的作动特性进行了试验，结果表明，试验分析和仿真分析比较吻合，作动器作动力大，性能良好，可以很好地应用于发动机的振动主动控制。     

某型通机消声器护罩温度场分析及其实验研究

以通用流体分析软件STAR-CCM+为仿真平台,采用Realizable k-ε湍流模型和Surface to Surface Radiation辐射传热模型对某型通机消声器护罩进行温度场分析,预测护罩表面温度分布情况。采用点温计对消声器护罩样件进行测量,获得表面测点温度分布情况,与仿真结果值作对比。分析结果表明:消声器护罩表面平均温度为60℃,测点温度仿真值与温度实测值的变化趋势基本一致,总体平均误差在9%,表明本文构建的消声器护罩温度场计算模型具有一定的可行性。本文研究结果可为通机消声器护罩的设计与开发提供理论支撑。     

K-H-V型渐开线少齿差行星减速器啮合中心距的仿真研究

提出了考虑K H V型渐开线少齿差行星减速器在三种不同的中心距 ;理论中心距、齿厚减薄后最大中心距和试验中心距下的工作情况 ;通过输入齿轮精度等级和齿厚偏差代号确定齿厚减薄后最大中心距 ,并试输入小于齿厚减薄后最大中心距的试验中心距确定中心距的最大偏差范围 ,为制订最经济的中心距公差提供依据 ,并开发了仿真系统软件进行验证。     

发动机振动主动控制中电磁作动器的设计和性能研究

对电磁作动器的原理及特性作了分析．建立了电磁作动器的力学模型和数学模型,最后通过仿真方法对电磁作动器的结构参数变化,对其性能的影响作了详细的分析,为针对不同发动机选择合适的作动器提供了依据。     

基于多物理场耦合的GIS温升异常状态评估研究

针对气体绝缘封闭组合电器(GIS)温升异常变化影响内绝缘性能和设备安全的问题,对GIS壳体温升变化与内部缺陷的关系进行了研究,提出了一种根据GIS壳体温升估算其内部设备温升分布的方法,实现了GIS设备运行状态评估及内部故障诊断;建立了252 k V GIS隔离开关简化的三维模型,结合COMSOL有限元分析软件进行了电磁-热-流等多物理场耦合仿真计算,得到了GIS隔离开关的稳态温度场分布;利用GIS模拟实验平台,进行了不同工况下的测温试验,验证了仿真计算的正确性;构建了导体温度与壳体最高温度的映射关系,建立了依据GIS壳体温升估算设备内部是否存在过热缺陷的方法。研究结果表明:多物理场耦合仿真计算能有效模拟GIS设备的热量传递过程,通过测量壳体温升能准确估算GIS内部的运行状态,为GIS设备的状态维护提供支持。     

DDA作动筒抖动现象的研究

以某型直接驱动式作动器(DDA)为研究平台,针对其试验过程中作动筒出现的抖动现象进行分析并探究原因,同时提出相应的改进措施以解决抖动问题。经过理论分析与AMESim仿真分析,得出作动筒抖动的原因是DDV含有非线性环节。主要在提升电动机输出力、改变配流阀开口方式、提高线圈电阻并增大电气前向增益方面提出改进措施,试验结果表明作动筒无抖动现象。     

时变混合润滑下直齿轮热分析与试验

建立了直齿轮时变混合润滑数学模型,利用W-M数学函数构建啮合点二维表面粗糙度.提出了混合润滑下齿面瞬时摩擦因数的计算方法并研究了不同工况对齿面摩擦因数分布曲线的影响.建立单齿热分析模型,结合生热和散热分析,仿真得到齿面稳态温度场分布.结果表明:啮合面温度沿齿高方向呈双峰分布,沿齿厚方向呈椭圆分布.搭建温度场试验平台,对比试验数据与仿真结果,验证了仿真方法的可行性.     

基于流固耦合传热分析的液压电机泵温度场特征

为获得液压电机泵全域温度场分布特征,分析计算不同负载下电机电磁损耗和液压泵功率损失值,将电机主要部件、液压泵泵芯作为固定体热源,建立了电机泵流固耦合传热仿真模型。结果表明：随着负载的增加,电机泵的整体温度逐渐升高,高温区主要集中在电机定子、转子和泵芯上,其中泵芯的温度相对较低;负载低于6 MPa时,电机泵的最高温位置始终位于定子绕组,负载增加后,逐渐转移至转子导条。采用热电偶测量电机泵样机壳体表面特征点的温度,与仿真结果的最大偏差为9.6%,验证了电机泵流固耦合传热模型及计算方法的有效性。     

超磁致伸缩致动器热变形影响及温控研究

在分析超磁致伸缩致动器热变形影响的基础上，结合实验论证，构建了在大电流、长时间且高精度场合下能对致动器进行整体温控的装置。设计并制作了一台超磁致伸缩致动器样机，在其电磁线圈的骨架中设置了内外两个水冷腔。通过恒温水的循环流动，带走线圈热量，以控制磁致伸缩棒和壳体的温度。进行了多组热变形对比实验，结果表明，致动器的整体温控装置有效地抑制了致动器的热变形影响，适合于大电流、高精度场合。     

飞机电动静液作动器热力学建模与分析

针对电动静液作动器(EHA)存在的发热和散热问题,以EHA电机和柱塞泵为主要研究对象,进行热力学建模与分析。根据EHA电机和柱塞泵的参数,使用CATIA软件建立EHA传动机构的三维模型,将其模型导入ANSYS Workbench中,仿真得出该模型的温度场热分布图,以反映EHA中主要热源的热特性。结果表明,EHA中温度最高的区域是电机定子,温度达到159.4℃;温度最低区域是柱塞泵的部分外壳,最低温度为47.6℃。     

变齿厚渐开线齿轮包络环面蜗杆齿面的加工与检测

针对变齿厚渐开线齿轮包络环面蜗杆齿面的变齿形、变齿厚、变齿距等复杂螺旋面特征,探究包络环面蜗杆齿面的精密铣削加工工艺,提出了包络环面蜗杆齿面误差拓扑图检测方法,分析了基于齿轮测量中心的环面蜗杆齿面检测与数据处理方法,并研制了环面蜗杆样件,进行了齿面精度检测.结果表明:蜗杆左齿面最大偏差为24.7 pm,平均偏差为12 μn;环面蜗杆右齿面最大偏差为17.2 μm,平均偏差为9.3 μm;蜗杆右侧齿面的精度高于左侧齿面.研究结果为后续传动副样机的传动精度和性能试验提供了试验支撑.     

基于工程车辆减振系统的单向电磁作动器结构及控制律设计

阐述了单向电磁作动器的工作原理，结合交流电磁铁的简化模型与电磁机构的设计原理，设计出单向电磁作动器的结构。将振动主动控制应用到工程车辆座椅的减振系统中，建立减振系统的数学模型，将现代控制理论应用于控制器的控制律设计。以振动压路机为模型，应用Matlab软件对闭环系统进行了振动响应仿真，结果表明单向电磁作动器能够有效地减小工程车辆的振动响应。     

基于热阻网络和流固耦合的永磁力矩电机温度场研究

为研究永磁力矩电机的温度场，考虑电机各部件比热容、导热系数、动力黏度、流体边界条件、对流换热系数的影响，建立永磁力矩电机的热阻网络模型和流固耦合模型，对永磁力矩电机进行瞬态温度场仿真分析。将基于两种模型所得的热计算结果进行对比，并建立样机温升试验平台开展温度试验。试验结果表明，两种模型的温度变化趋势与试验结果接近，偏差在5%以内，由此验证两种模型的精确度与正确性，为永磁力矩电机的温度场研究提供了方法。