液力变矩器流体-固体耦合压力脉动分析

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。     

弹翼静气动弹性计算

采用迭代法研究大展弦比弹翼的静气动弹性.弹翼的气动载荷采用涡格法进行计算,弹翼结构特性采用有限元软件(ANSYS)进行数值模拟,通过面样条插值方法将气动计算网格上的载荷插值到有限元计算模型的网格节点上进行数据交换.以布撒器弹翼为算例,在计算中对张开式弹翼翼身连接方式进行了简化.计算结果给出了计及弹性的翼面变形以及变形前后翼面的压力分布,且对不同材料特性条件下弹翼变形特性和变形前后的压力分布进行了比较.     

液力变矩器叶片流固耦合强度分析

在高功率密度液力变矩器的设计过程中，为解决在泵轮转速大幅提高时带来的叶片强度问题，基于流固耦合分析技术(FSI)，将某型液力变矩器的流场分析与强度分析相结合，提出其一般分析方法和流程，通过计算流体动力学和有限元数值模拟，实现了叶片强度较为准确的预测，确定了叶片的应力分布和变形情况，为高功率密度液力变矩器叶栅系统的工程设计提供了理论依据。     

液力变矩器叶轮能容定向优化反设计方法

为提升液力变矩器性能的同时优化内部流场载荷分布,在对变矩器叶片设计过程中通过对泵轮动力载荷的合理设计,采用反设计方法并基于流场特性对变矩器能容性能进行定向设计,通过优化叶片形状增大液力元件的能容,同时改善流场平顺性。设计结果表明,反设计方法使泵轮能容提升了5.2%,同时内流场施加到叶表的载荷幅值下降了4.9%,反设计方法实现了泵轮能容的定向优化设计。     

基于matlab/Simulink的发动机与液力变矩器匹配仿真

用M atlab/S imu link模拟仿真液力变矩器与发动机的匹配,该文首先用m atlab/smu link中插值的方法模拟发动机调速特性和负荷特性并建立发动机模块,用m atlab/smu link、m atlab/stateflow混合建模,模拟液力变矩器的输入、输出特性并建立液力变矩器模块.然后结合仿真,判断设计的结构参数对匹配性能的影响以及能否达到设计的要求.从仿真结果看,仿真车型变矩器的效率,变矩系数,以及发动机与变矩器共同工作输出的扭矩、转速能达到设计的要求.     

液力变矩器反转工况的计算方法与试验验证

军用履带车辆采用液力传动后,需要解决车辆的辅助制动, 本文在一元束流理论基础上, 利用液力变矩器无因次方程, 研究了综合式液力变矩器反转工况的计算方法, 并利用某军用履带车辆的液力变矩器进行了计算与试验, 依据试验结果对利用液力变矩器反转工况制动的可行性进行了分析．     

液力变矩器的流量和扭矩的实时监测

车辆起步和换挡过程中液力变矩器涡轮扭矩变化对其舒适性有较大影响.为了在控制模型中精确地计算液力变矩器涡轮的扭矩,以搭载W305型液力变矩器的某轻型越野车为例,根据液力变矩器动态特性方程,搭建了液力变矩器仿真模型,并将液力变矩器的外特性仿真曲线与试验获取的外特性曲线进行了对比,误差小于3%,表明建立的液力变矩器的仿真模型满足滑模观测器的要求.采集试验车发动机转速(即泵轮转速)和输入轴转速(即涡轮转速),建立滑模观测器,观测涡轮扭矩和液力变矩器流量.结果表明,使用滑模观测器能准确地计算液力变矩器涡轮扭矩和流量.该滑模观测器已应用于车辆起步和换挡过程中液力变矩器的控制.     

液力变矩器反转工况的计算方法与试验验证

军用履带车辆采用液力传动后,需要解决车辆的辅助制动,车在一元束流理论基础上,利用液力变矩器无因次方程,研究了综合式液力变矩器反转工况的计算方法,并利用某军用履带车辆的液力变矩器进行了计算与试验,依据试验结果对利用液力变矩器反转工况制动的可行性进行了分析。     

车用涡轮增压器压气机叶轮多载荷应力分析

以某型增压器压气机叶轮为研究对象,在叶轮气动数值计算的基础上,考虑温度载荷的影响,采用单向流固耦合的方法,分别对离心压气机在近阻塞工况点、最高效率点和近喘振工况点下的叶轮应力进行分析,讨论气动载荷和温度载荷对压气机叶轮应力的影响.建立涡轮增压器压气机叶轮流固耦合计算方法,分析得到不同工作工况时叶轮应力分布情况和离心压气机叶轮最大等效应力发生的位置及其强度的大小,为进一步叶轮结构优化提供依据.     

闭锁式液力变矩器与发动机的匹配

本文对闭锁式液力变矩器的闭锁过程作了理论分析。从理论上和用液力变矩器与发动机最佳匹配电算程序对实例计算来分析研究闭锁式液力变矩器的直径和闭锁点的合理选择。     

双循环圆液力缓速器叶片顶弧优化设计

为提高双循环圆液力缓速器制动效能,对其弯叶片顶弧参数进行优化设计。基于叶片顶弧参数化设计方法,建立缓速器内流道计算模型。以顶弧半径与顶弧间距为设计变量,利用三维流场仿真技术进行试验设计研究,并开展制动力矩影响参数的敏感性分析。通过构建制动力矩近似模型,采用梯度优化算法进行寻优以得到优化结果。就设计参数对液力缓速器内流场流动状态与制动外特性影响开展分析,并与样机仿真以及试验数据进行对比。结果表明,优化后缓速器制动性能得到明显提高,制动力矩平均增幅可达70.8%,且叶片结构满足强度要求。     

液力变矩器叶片制作方法研究

本文首先介绍了制作液力变矩器叶片模型的传统方法。接着，提出了利用液力变矩器工作轮模具进行叶片铸造的新方法，用该法制造的叶片具有良好的贴合性。最后，介绍了用计算机建立叶片三维实体模型，并采用数控机床直接进行加工的方法。文中较为详尽地阐述了这些方法，并通过对比得出各种方法的利弊。     

液力变矩器叶片参数的正交试验优化设计

在计算流体动力学中,采用正交试验方法对液力变矩器的叶片参数进行优化。研究了优化变量的选择方法。根据一维设计理论并结合计算流场的分布特征,选取对变矩器性能影响显著的叶片参数作为优化变量。采用正交试验方法分别以起动变矩比、最高效率为单目标进行优化,得到最优目标值。在此基础上构建综合目标函数进行优化。对某变矩器优化后起动变矩比和最高效率分别提升了1.5%、7.3%,表明该方法效果较好,具有工程实用价值。     

车载综合电力系统关键参数对系统稳定性的影响

针对车载综合电力系统体积容量受限、变流器多、工况复杂等导致的易失稳问题,开展了系统稳定性研究。通过建立各微源、负载变换器的小信号模型,得到各微源输出阻抗与负载输入阻抗。基于改进的阻抗比判据并结合系统幅值和相位裕量需求,给出车载综合电力系统小信号稳定判据。利用波特图直观地考察车辆在静音行驶模式下超级电容、DC/DC滤波电感、直流侧电容、驱动电机转速与转矩等关键参数对系统的影响规律。仿真实验结果验证了该稳定判据的正确性和理论分析的合理性,同时为有效评估系统的稳定性、优化系统设计提出了合理化意见。     

液力变矩器直纹叶片造型方法

本文提出了用直纹曲面构造叶片中弧面的方法,导出了叶片角β与曲面参数之间的数学关系。结合液力分析,可以方便地获得液力变矩器的叶片系统。     

Minimum Curvature Design of Three-Element Centripetalturbine Hydrodynamic Torque Converters

The influence of streamline bending inertia force on power loss is investigated. In order to analyze the combined effect of the inertia force and the path on the power loss, the accumulation effect expression of the inertia force on its path is derived. The calculation result shows that the accumulation effect of the unit inertia force on its path depends merely upon the velocity magnitude and the path scroll angle. As long as they are given, the accumulation effect is a constant and independent of the intermediate path. An important conclusion drawn is that the maximum inertia force rather than its accumulation effect plays a predominant role in the power loss. Thus, a new design method, minimum streamline curvature method, is proposed. Fluid particle movement inside a hydrodynamic torque converter can be regarded as curved movement on the circular surface and decomposed into a meridional component and a circumferential component. Each meridional streamline is designed to be close to a circular arc, while each torus streamline is constructed with a circular arc and a straight line segment. Based on the meridional streamline equation, the torus streamline equation and a streamlined thickness function, a blade surface equation of three-element centripetal-turbine hydrodynamic torque converter can be obtained.