考虑温度影响的排气系统断裂原因仿真分析

针对某汽车排气系统在使用中发生断裂故障的现象,采用有限元方法,考虑实际工况中温度的影响,对排气系统进行热模态与热疲劳性能仿真分析。得出在高温载荷作用下,排气系统的模态频率有所下降,某阶模态频率下降至发动机激励频率附近。排气系统在高温使用工况下的疲劳寿命大幅下降,且疲劳寿命最小处与实际断裂位置相同。得出了高温环境对排气系统疲劳性能有重要影响,而结构中存在的共振现象进一步加剧了排气系统的疲劳失效,确定了排气系统断裂故障产生的主要原因。     

粘滞阻尼器模型修正及关键参数的仿真研究

结合某型粘滞阻尼器,通过流体动力学分析软件Fluent对粘滞阻尼器模型进行了仿真分析。考虑使用中阻尼器硅油黏度随温度变化及活塞自重引起的应力变形等实际情况,对模型和仿真进行了调整和修正,最终达到了仿真和试验结果误差在5%以内的较高精度要求。研究了活塞长度和间隙等关键参数对间隙式粘滞阻尼器性能的影响,尤其是对速度指数和阻尼系数的影响规律。     

热超声键合压电换能器的动力学特性

基于有限元方法和试验测试,研究了芯片封装用压电超声换能器的动力学特忡。借助ANSYS压电耦合和非线性接触分析功能,对换能器自由和约束状态下的振动特性进行了分析。探讨了超声能量在空间域、时域和频域的传递规律。由模态分析得到换能器的振动形式,通过谐响应分析提取其在正弦电压激励下的振动信息,经瞬态分析获得换能器的瞬态响应。结果表明,螺栓径向尺寸和预紧力影响换能器的模态分布和动态特性,压电晶堆加载电压的频率影响超声能量传递特性。通过键合试验考察了焊点质量与螺栓径向尺寸的关系。分析和试验结果为换能器设计和键合工艺优化提供了指导。     

面向MEMS制造的高速精密定位平台的动力学仿真和结构设计

基于音圈电动机直驱,提出一种采用新型弹性解耦机构的2自由度笛卡儿坐标高速高精度定位平台。该平台将电动机放置在基座上,使运动惯量大大减小,从而使实现定位平台的高速高精密运动成为可能。阐述了该定位平台的弹性解耦原理,采用有限元分析与机械系统动态仿真相结合的方法,对定位平台的高速动力学行为进行研究。通过机构的刚体和弹性动力学分析,基于定位平台的动态响应,对弹性解耦机构中的关键部件——弹簧,进行动态优化设计。详尽地探讨了铰链弹性对弹簧刚度和预载选配的影响,以及弹簧刚度和预载对定位平台运动的影响规律,并给出弹簧刚度和预载的匹配曲线,从而为该类制造装备的动力学设计和样机建造奠定了重要理论基础。精度试验表明,该高速精密定位平台的各项指标均达到了设计要求,证明了设计理论的正确性。     

复合小径喷丸强化对齿轮接触疲劳性能的影响

为研究复合小径喷丸强化对齿轮接触疲劳性能的影响，通过有限元模拟与喷丸强化试验相结合对复合小径喷丸强化效果进行分析，利用齿轮接触疲劳寿命试验验证复合小径喷丸齿轮的寿命提升效果。结果表明：相较于单次小径喷丸，复合小径喷丸能够获得更大的残余压应力，且表面粗糙度更小；随着喷丸强度和喷丸覆盖率的增大，残余压应力值均有所增大，且残余压应力最大值深度基本不变。通过喷丸强化试验，验证了喷丸有限元模型的合理性，且复合小径喷丸强化在齿轮表层引入高残余压应力和提升表面硬度的同时基本不改变粗糙度大小。齿轮接触疲劳寿命试验结果表明复合小径喷丸后齿轮副间的传动效率明显升高，疲劳寿命相当于未喷丸齿轮的2.38倍，寿命提升效果明显。     

基于电测量技术的悬架摆臂测试分析

介绍了一种基于电测量技术的悬架摆臂动态受力测试方法.首先利用有限元方法对悬架摆臂进行强度分析,然后采用电测量技术对计算出的悬架摆臂薄弱部位在汽车制动时的动态受力进行测试,根据测试结果对摆臂设计方案进行修改.实验表明此方法是有效的.     

丰田PRIUS混合动力传动系统分析与建模

混合动力汽车传动系统的建模是混合动力汽车传动系统能量控制策略开发、仿真和优化的基础。对比分析了三代丰田PRIUS混合动力传动系统的结构和基本工作原理,建立了传动系统发动机、动力分离装置、电动/发电机和动力用蓄电池等各子系统模型,基于统一的动力传动系统结构建立了丰田PRIUS混合动力传动系统的运动学、动力学和能量守恒模型。     

直喷式柴油机热力损失角的模拟分析

在进行发动机燃烧分析时，正确确定发动机动态上止点相位非常重要。对直喷式柴油机热力损失角进行了模拟分析，分析结果表明；直喷式柴油机的热力损失角φm可近似分成由于散热引起的热力损失角φq和因为漏气所引起的热力损失角φh两部分.将φm及φq、φh以及将与相应转速相乘，得到的乘积φmn与φqn变化规律近似一致，φhn近似为常量。利用这一规律可以将φq从φm中分离出来。就此，提出了修正后的利用双拖示功图确定上止点的方法。     

基于伪随机点的薄壁件装配公差的有限元分析

针对金属薄壁件刚性小、易变形等特点，提出了基于伪随机点和有限元方法对薄壁件的装配公差进行计算的方法。计算过程中，利用基于数论方法所产生的少量伪随机点代替随机点。算例结果表明，与影响系数法相比，计算精度基本相同。由于计算过程中不需要单独计算刚度矩阵，因此利用该方法可以同时考虑零件装配过程中的弹塑性变形。该方法与Monte Carlo法计算精度基本一致，而计算量仅为Monte Carlo法的1／15。     

支承刚度及齿面涂层对斜齿轮副啮合特性的影响研究

支承刚度对自动变速器齿轮副的啮合质量有着重要影响,研究支承刚度及齿面涂层对斜齿轮副啮合特性的影响具有重要意义。以某七挡双离合自动变速器的一挡斜齿轮副为研究对象,建立了2种不同支承刚度的齿轴系统刚柔耦合模型,分析了不同工况下支承刚度对斜齿轮副啮合特性的影响规律;通过FCL-250H齿轮精测试验台得到有/无磷酸锰转化涂层齿轮的齿形齿向参数,并将其代入有限元模型进行仿真分析;进行齿轮接触疲劳点蚀实验,对比齿面涂层处理前后齿轮的接触疲劳寿命,并从齿轮表面形貌、动力性能及跑合性能等角度进一步揭示了涂层的强化机理。研究结果表明：齿轴跨度增大,支承刚度减小,则齿轮单位长度所受最大载荷和啮合错位量对输入扭矩的变化更为敏感;有涂层齿轮跑合后更有利于啮合,其疲劳寿命得到提高。研究结果为汽车自动变速器齿轮传动系统的结构优化和齿轮疲劳寿命的提高提供了参考。