卷筒式伸杆机构展开过程仿真实现方法研究

以卷筒式伸杆机构为研究对象,研究了其展开过程的动力学仿真方法。首先,建立卷筒式伸杆机构展开过程的原理样机与理论计算模型,基于样机试验数据与MATLAB数值计算结果,确定机构在不同展开高度下的伸展运动状态。之后,在机构运动状态分析结果的基础上,利用有限元方法与MATLAB-VC进行混合编程方法建立了机构展开过程的参数化动力学仿真模型,并利用OpenGL的双缓存模式实现了仿真结果的可视化。最后,综合模型建立、数据传递、仿真结果可视化等方面建立了卷筒式伸杆机构的动力学仿真平台,有效提高了机构的设计效率与质量。     

气门落座缓冲机构的缓冲过程仿真研究

针对某新型液压容积调节式连续全可变配气系统,提出气门落座缓冲的必要性,并采用一种液压节流式气门落座缓冲机构。通过对气门落座缓冲过程的理论分析,构建了该缓冲机构的数学模型,并利用MATLAB软件中的Simulink模块进行了数值模拟仿真,最终得到了在不同缓冲间隙下的气门柱塞运动特性曲线,为气门落座缓冲机构的优化提供了借鉴。     

基于Pro/Engineer和MATLAB凸轮配气机构的运动仿真

通过对内燃机配气凸轮机构工况条件的分析,在MATLAB中利用凸轮理论曲线函数编辑程序,生成二维坐标下的凸轮坐标点,并在Pro/Engineer中建立配气机构模型并对其进行运动仿真分析,得到内燃机气门运动的位移、速度和加速度曲线,进行凸轮的优化设计。     

基于MATLAB数值方法在机械工程领域的应用分析

基于MATLAB强大的科学计算和仿真功能,选用适当的数值算法,对机械零部件的运动特征和结构特性进行分析和研究。选取机械工程领域常见的运动学和结构力学实例,分析和对比常用数值算法的稳定性及计算精度等问题,进而确定选取龙格-库塔法和有限单元法来分别进行对应的分析计算和数值仿真。使用MATLAB编写相应的程序,模拟机械零部件的运动情况,应用数值方法来求解相应的结构力学参数等问题,同时对结果进行相应的分析,进而指导工程设计和应用。     

混合驱动1T3R结构降耦并联机构运动学分析

基于方位特征集理论及并联机构降耦原理,设计一种新型混合驱动1T3R结构降耦并联机构,该机构具有局部运动解耦特性。通过对其进行拓扑结构分析,得出动平台方位特征集的类型,计算出机构的自由度及耦合度。运用空间投影原理及位姿变换矩阵方法,推导出机构位置正反解的显式表达式。运用MATLAB软件编程,分别得出机构位置正、反解数值算例,其数值结果完全吻合,表明位置正反解模型正确可靠。运用MATLAB软件编程和Adams软件运动仿真得到机构角位移曲线,两者结果一致,验证了运动理论分析模型的正确性。基于运动仿真三维模型,直接得出机构的角速度、角加速度曲线。     

自卸车举升机构分析计算程序的研制

以前推连杆组合式自卸汽车举升机构分析计算程序的研制为例,采用“分析-计算-参数化-建立举升机构性能曲线-验证”的方法,建立了举升机构的分析计算模型,用MATLAB 编制了以举升机构初始化参数为输入,举升机构的性能曲线为输出的分析计算程序.     

发动机气门间隙异常仿真分析研究

研究了柴油发动机气门间隙异常对配气机构动力学性能的影响。对配气机构进行了多质量动力学模型计算,建立了配气机构的多体动力学模型,设置3种不同的气门间隙进行分析。分析结果表明:气门间隙变大会造成气门速度、加速度增大以及气门连接部件的冲击力增大,会使发动机产生异响;气门间隙变大也会使配气机构之间的接触力增大,加速凸轮轴的点蚀磨损,气门发生故障的危险系数增加;相对而言,排气门发生故障的概率远大于进气门。所进行实验的验证结果与模拟分析结果相同,从而证明了仿真模型的有效性;经过实验验证发现:排气门间隙过小将会使气门与活塞头部碰撞,造成活塞头部损坏。     

2-(CRR)2R结构降耦并联机构及其运动学分析

提出一种能实现三移动一转动(3T1R)的新型完全对称4-CRU并联机构,其4条支链结构完全相同。基于单开链理论及结构降耦原理,对4-CRU并联机构进行结构降耦设计,得到耦合度κ=1的低耦合度2-(CRR)_2R并联机构。其优点在于动平台由两条混合支链并联构成,且支链完全对称,机构姿态转角相对较大。2-(CRR)_2R并联机构耦合度降为1,极大地降低了机构位置正解的难度,有利于机构运动学分析。根据该机构的几何关系与运动约束,建立位置正解的一维搜索模型,再应用黄金分割法求出全部高精度位置正解。推导出机构位置逆解方程,应用数值实例验证了位置正、逆解的正确性。采用矢量法对机构动平台速度及加速度进行分析,得出速度及加速度正、逆解,并利用MATLAB软件编程进行数值计算。同时,应用Adams进行运动学仿真分析,验证了自由度分析的正确性;其运动学分析曲线与MATLAB计算结果一致,表明文中建立的解析模型和分析方法是正确、可行的。     

采用改进粒子群算法的优化电液无凸轮气门机构控制研究

针对发动机气门无凸轮驱动控制精度较低问题,采用改进神经网络控制电液无凸轮气门机构,并对控制效果进行仿真验证.设计了电液无凸轮机构驱动系统,建立了发动机气门动力学模型.采用两个径向基神经网络控制液压伺服阀运动,引用粒子群算法并进行改进,将改进粒子群算法用于优化神经网络结构参数.采用Matlab软件对电液无凸轮气门机构运动结果进行仿真,并且与有凸轮气门机构结果进行对比.结果显示:优化前,控制气门升程、速度和加速度产生的最大误差分别为5.8×10~(-2) mm,8.7×10~(-2 )mm·s~(-2);优化后,气门控制升程、速度和加速度产生的最大误差分别为3.5×10~(-2) mm,4.8×10~(-2 )mm·s~(-2).采用改进神经网络控制电液无凸轮气门机构,能够较好地实现对气门升程和正时的控制.     

柴油机配气正时的数值模拟研究

利用内燃机工作过程数值模拟软件GT-Power建立了TY3100柴油机仿真模型,并分别在高中低三种转速工况下,对进气门关闭角度、排气门开启角度以及气门重叠角进行了计算和分析,得到了不同工况下的最佳值,计算结果可以为柴油机的改进、优化提供依据.     

Valve dynamic and thermal cycle model in stepless capacity regulation for reciprocating compressor

The existing researches of stepless capacity regulation system by depressing the suction valve for reciprocation compressor always adopt hypothesis that the compressor valves are open or close instantaneously, the valve dynamic has not been taken account into thermal cycle computation, the influence of capacity regulation system on suction valves dynamic performance and cylinder thermal cycle operation has not been considered. This paper focuses on theoretical and experimental analysis of the valve dynamic and thermal cycle for reciprocating compressor in the situation of stepless capacity regulation. The valve dynamics equation, gas forces for normal and back flow, and the cylinder pressure varying with suction valve unloader moment during compression thermal cycle are discussed. A new valve dynamic model based on L-K real gas state equation for reciprocating compressor is first deduced to reduce the calculation errors induced by the ideal gas state equation. The variations of valve dynamic and cylinder pressure during part of compression stroke are calculated numerically. The calculation results reveal the non-normal thermal cycle and operation condition of compressor in stepless capacity regulation situation. The numerical simulation results of the valve dynamic and thermal cycle parameters are also verified by the stepless capacity regulation experiments in the type of 3L-10/8 reciprocating compressor. The experimental results agree with the numerical simulation results, which show that the theoretical models proposed are effective and high-precision. The proposed theoretical models build the theoretical foundation to design the real stepless capacity regulation system.     

发动机配气机构动力学分析

建立了配气机构单自由度动力学模型，并用N次谐波凸轮法拟合了凸轮升程，采用龙格-库塔求解动力学微分方程，并进行了实例验证，得到了某型号配气机构气门的升程、速度、加速度，计算结果表明该机构运行良好，没有出现传动链脱离和气门落座反跳现象。     

某型单向阀打开过渡过程特性对流阻性能影响的仿真分析

基于CFdesign软件提供的计算模型和方法,利用动网格数值模拟技术,对飞机燃油系统常用的具有开启压力要求的某菌状型单向阀进行了试验和动态数值模拟。试验和仿真结果表明:阀芯能否打开运动到最大开度位置并保持稳定,与单向阀内提供开启力的弹簧力值和刚度、阀芯形状和内部固有流道有着密切关系。     

基于FLUENT的出口球阀内部流场动态数值模拟

基于FLUENT软件利用动网格及UDF技术,对内压缩转子式油气混输泵出口球阀进行了动态数值模拟.动态仿真结果表明：随着阀球密度的增加,阀球上升速度减慢,阀隙压力变化减小;在球阀开启初始阶段,阀球受力脉动较大,随着开启过程的进行,阀球受力逐渐减小且趋于稳定;阀球的升程越高,变化梯度越大,阀球密度越小,升程变化越快.该动态数值模拟更真实的揭示了阀球比重与球阀受力、升程变化的内在规律.     

高速凸轮-从动件系统动力学模型的建立与动态分析

阐述了高速凸轮-从动件系统动力学模型建立与动态分析的一般方法。以内燃机配气凸轮机构为例，建立了单自由度动学分析模型，探讨了用谐波分析的数值计算法对系统动态响应进行求解的过程。     

直动式水压溢流阀的动态特性分析与试验

介绍了一种直动式水压溢流阀的结构原理和特点,建立了动态特性的数学模型,并对其动态特性进行了仿真.仿真结果表明:在阀心尾端设置阻尼腔可有效改善溢流阀的动态性能.通过试验证明,所研制的水压溢流阀具有良好的静态和动态性能.     

柴油机配气机构优化设计

通过建立一台六缸涡轮增压柴油机的AVL-BOOST数值计算模型，比较了三种新凸轮型线和配气定时，经过优化分析，选取了在动力性、经济性、可靠性方面综合占有优势的，确定为优选方案，以此进行配气机构优化设计。     

基于AMESim的螺纹插装式平衡阀动态特性仿真研究

介绍了螺纹插装式平衡阀的工作原理及结构特点,建立了平衡阀的数学模型和某种平衡回路的AMESim模型,对回路模型进行仿真得出动态响应结果,并就平衡阀主要结构参数的变化对系统动态特性的影响进行了仿真和分析,为平衡阀的优化设计提供依据。     

Train Vehicle Structure Design from the Perspective of Evacuation

The safety of trains,a highly efficient mode of transportation,has attracted significant attention.In the vehicle structure design of a train,the evaluation of the passenger evacuation time is necessary.The establishment of a simulation model is the fastest,most convenient,and practical way to achieve this goal.However,few scholars have focused on the reliability of a passenger train evacuation simulation model.This paper proposes a new validation method based on dynamic time warping and multidimensional scaling.The proposed method validates the dynamic process of a simulation model,provides statistical results,and can be used for small-sample scenarios such as a train evacuation scenario.The results of a case study indicate that the proposed method is an effective and quantitative approach to the validation of simulation models in a dynamic process.Thus,this paper describes the influence of the train structure size on an evacuation based on the results of simulation experiments.The structural size factors include the door width,aisle width,and seat pitch.The experiment results indicate that a wide aisle and reasonable seat pitch can promote a proper evacuation.In addition,a normal train door width has no effect on an evacuation.     

DYNAMIC MODEL AND SIMULATION OF A NOVEL ELECTRO-HYDRAULIC FULLY VARIABLE VALVE SYSTEM FOR FOUR-STROKE AUTOMOTIVE ENGINES

In modern four-stroke engine technology, variable valve timing and lift control offers potential benefits for making a high-performance engine. A novel electro-hydraulic fully variable valve train for four-stroke automotive engines is introduced. The construction of the nonlinear mathematic model of the valve train system and its dynamic analysis are also presented. Experimental and simulation results show that the novel electro-hydraulic valve train can achieve fully variable valve timing and lift control. Consequently the engine performance on different loads and speeds will be significantly increased. The technology also permits the elimination of the traditional throttle valve in the gasoline engines and increases engine design flexibility.