车辆双筒式减振器热物性影响规律分析

为了探讨车辆减振器热物性对其温升的影响规律,建立了某车辆双筒液压充气减振器的热流量传递模型和物理传热模型,推导其导热、对流换热及辐射换热方程,通过热力学第一定律建立减振器热力学模型.利用迭代算法计算出此减振器达到热平衡时的温度和工作时间,并通过台架试验验证了建模的正确性,分析了减振器热物性对其温升的影响规律,最后进行了相关的灵敏度分析.研究结果表明减振器的4种热物性参数:油液密度、油液导热系数、油液比热容、缸体辐射发射率影响其温升特性,而缸体导热系数这一热物性参数对其温升特性无影响.     

双筒式减振器热力学模型

车用减振装置中双筒式减振器应用较为普遍,但其散热效果并不理想,油液的温升对密封件的影响很大,是困扰减振器可靠性设计的关键性问题。针对这种情况,建立了双筒式减振器的物理模型,分析了油液的生热机理,推导了相关传热系数和热传导方程,并考虑了辐射换热量,求解了综合热量传递表达式。通过能量守恒定律创建了双筒式液压减振器的热力学数学模型。编程分析了缸体结构尺寸和热辐射发射率对油液温升的影响规律,得出的结论可以为减振器的设计提供参考。     

车辆半主动悬架负刚度控制策略研究

通过分析车辆悬架弹簧静挠度和动挠度的功能特性,得到了悬架弹簧的理想刚度特性.这一理想工作特性可以通过在普通弹性元件的平衡点并联具有负刚度特性的元件实现,由此提出了车辆悬架的负刚度控制策略.通过数值仿真,对比分析了悬架负刚度半主动控制策略、天棚阻尼半主动控制策略、理想天棚阻尼控制策略的控制效果.对磁流变液减振器负刚度特性的分析表明,其可以作为具有负刚度特性的半主动作动器使用.讨论了在基于磁流变液减振器的半主动悬架中负刚度控制策略的技术实现方法,通过仿真和实验对负刚度控制策略和天棚阻尼控制策略进行了对比分析,结果表明,负刚度半主动控制能更好的抑制振动对车身加速度和轮胎动位移的影响.     

基于AMESim的压力补偿阀工作特性仿真分析

针对压力补偿阀冲击振动问题,本文分析了压力补偿阀的内部结构及工作原理,建立了压力补偿阀动态数学模型,通过AMESim软件建立压力补偿阀仿真模型进行仿真,利用变参数方法对比分析影响其工作特性的主要结构因素。仿真结果表明,在压力补偿阀的压力腔内增设弹簧,可减小油液对阀芯的冲击振动和由振动产生的噪音;而且在LS液压系统响应基本不变的情况下,适当增大节流口的直径,可以减小油液对阀芯的冲击。该研究为压力补偿阀阀体内部结构的改进提供了一定的理论依据。     

双重半主动隔振系统的振动分析

提出了以开关型主动阻尼器与开关型主动弹簧组成的双重半主动隔振系统,利用ＫＢＭ渐近法研究了弱半主动控制情况下双重半主动隔振系统的振动。     

密封式继电器触点电弧有限元仿真

为了研究密封式电磁继电器触点的工作电弧对继电器使用寿命造成影响的问题,依据电磁热力学理论,采用电磁热力学有限元仿真的研究方法,首先建立了密封式继电器铜基触点在工作状态下的数学模型,确定了电弧的电磁流体动力学模型.考虑到多种影响因素下的边界条件,给出了基于ANSYS的电磁热力学仿真,并分别研究了热力学环境下的静态电弧仿真分析和动态电弧仿真分析,然后利用MATLAB进行了数值曲线拟合分析.研究得出了该种型号继电器工作时触点电弧的极限温度以及在不同温度下的电弧电压特性.     

油气弹簧环形节流阀片大挠曲变形分析与试验

提出了一种研究油气弹簧环形阀片大挠曲变形的方法。分析了通过钱式摄动法推导出解析式的误差,运用最小二乘原理重新拟合了解析式中的摄动参数,并与有限元数值解对比验证了其精确度。提出了环形缝隙节流的一种研究方法,运用边界层理论推导了紊流状态下缝隙的流量表达式。根据自主研发的油气弹簧的结构形式,通过上述推导公式以及实际气体状态方程建立了单气室油气弹簧的数学模型。仿真分析了系统弹性力与总输出力随位移的变化关系,将其与试验数据相比较验证了数学模型的正确性,为油气弹簧的设计提供了参考。     

轮式装甲车用双气室油气弹簧阻尼特性分析

运用矢量学方法对设计的轮式装甲车用双气室油气弹簧阻尼特性建立数学模型,运用达朗伯原理建立阻尼特性的非线性理论方程并进行数值求解,通过控制变量法考察结构参数对该油气弹簧阻尼特性的影响。研究证明阻尼孔直径、阻尼孔个数的增多均导致阻尼力减小,而缸筒内径、环形腔面积的增大均能使阻尼力增大,研究表明改变结构参数可改善油气弹簧的缓冲减振性能。     

基于流固热耦合的油气两相动压密封追随动态特性

为提升油气两相动压密封的运转稳定性和抗干扰能力,研究其密封补偿环的响应运动,揭示油气两相动压密封的追随动态特性, 考虑温度、变形对密封环和流体膜的综合作用,采用MATLAB软件建立密封环与流体膜的流固热耦合有限元分析模型. 计算流体膜的动态刚度和阻尼系数,求解油气两相动压密封的受迫振动模型,分析补偿环的响应运动. 讨论转速、压差、油气比、弹簧刚度和O形圈阻尼对密封补偿环响应运动角向振幅和轴向振幅的影响,分析密封的追随动态特性. 结果表明:提高转速和油气比有利于提高密封的追随动态特性;压差、弹簧刚度和O形圈阻尼的增大不利于密封补偿环的追随响应运动,其中弹簧刚度和O形圈阻尼增大前期,补偿环响应振幅变化不敏感,增大后期,补偿环响应振幅急剧降低. 研究结果为油气两相动压密封的补偿机构优化和动态性能研究提供理论支撑,并得到基于流固热耦合的油气两相动压密封追随动态特性求解方法.     

汽车半主动空气悬架自适应模糊神经网络控制

考虑空气悬架弹簧刚度可调的特性,建立了车辆5自由度的半主动悬架非线性动力学模型.提出了一种基于自适应模糊神经网络系统结构的模型,参考自适应控制方法来研究汽车半主动空气悬架的非线性控制问题,并考虑半车模型前后悬架的输入时滞,对其进行了仿真分析.研究结果表明:该控制方法能够使人体垂直加速度、车身垂直加速度和俯仰角加速度都得到很大的衰减,可在一定程度上减少路面对车身的振动冲击,提高汽车的行驶平顺性.     

Development of a Composite Suspension with a Coil and Hydro-Pneumatic Spring

A new composite suspension is developed, where a coil spring and a hydro-pneumatic spring are used in order to improve the poor reliability of off-road vehicle with pure hydro-pneumatic suspension. According to road conditions, the two springs play different roles. The method for matching the composite suspension stiffness and distributing the load is proposed. The working pressure of hydro-pneumatic spring as well as the load and stiffness characteristics of composite suspension is compared with a pure hydro-pneumatic suspension. In addition, the ISO weighted vehicle body acceleration, suspension travel and relative dynamic load of the wheels between two kinds of suspension are analyzed with a quarter vehicle mode. The simulation result shows that the developed composite suspension is more suitable for off-road vehicle than the one hydro-pneumatic suspension, because the composite suspension can reduce the working pressure, improve the reliability and keep a similar ride comfort with hydro-pneumatic suspension.     

管内插入螺旋线的降膜蒸发传热性能研究

提出了管内插入螺旋线的竖管降膜蒸发传热强化方法，并通过实验探讨了液膜雷诺数、传热温差和螺旋线插入物的结构参数对降膜蒸发传热性能的影响。结果表明，插入螺旋线与光管相比，传热膜系数可提高20％以上。     

存在热漏的内燃机与斯特林联合循环的有限时间的热力学研究

在分布式电站系统的应用研究中,根据总能系统和能量梯级利用的原则,基于有限时间热力学理论,建立了考虑热阻和热漏的内可逆内燃机循环与斯特林循环联合动力装置的热力学模型,导出了以压缩比、温度比等循环参数表示的联合循环功率和效率表达式。同时由数值计算分析了热漏等循环参数对循环性能的影响,以及循环功率与效率间的关系。所得结果对联合循环动力装置性能研究具有很重要的实际指导意义,同时对联合循环有限时间热力学理论做了进一步的扩充。     

Experimental study on wheeled vehicle hydro-pneumatic suspension fault detection

A four-channel MTS road simulation system, which is used to regenerate the acceleration signal at the axle head is presented. A new fault detection method is proposed, which is based on the remote parameter control (RPC) technology for vehicle hydro-pneumatic suspension system. The transfer function between the drive signals and the axle head acceleration should be identified before the RPC iterative calculation on a computer. By contrasting with the desired frequency response functions (FRF), excited through the sample spectrum of road, the iterative convergence speed of the drive function and weighted error are used to detect faults existing in the vehicle''s suspension. Experimental results show that during the process of regeneration of the acceleration signal at the axle head, the characteristics of failure of the hydro-pneumatic spring are changed randomly resulting in a dramatic increase in calculation of the RPC iterative, which enables relatively large iterative convergence errors. This method can quickly detect and locate a suspension fault and is a simple bench test way in suspension fault detection.     

粮堆内发热局部温度场变化数学模型研究

在分析粮堆内发热类型基础上,给出一维具有内热源非稳态导热情况等的假设条件以及思路.利用热力学定律、能量平衡理论等,以及借鉴其他领域比较成熟的方法,得出粮堆局部导热微分方程,建立了温度场变化数学模型,对粮堆内温度变化进行分析.以此有助于提高我国安全绿色储粮和质量监控技术.     

太阳能热管式吸热蓄热器的(火用)分析

从热力学的角度(火用)来分析热管式太阳能吸热蓄热器,结合实例计算热管式太阳能吸热蓄热器热平衡和(火用)平衡.得出热管式太阳能吸热蓄热器(火用)损失的主要原因是传热的不可逆性引起的(火用)损失.减少(火用)损失的关键措施是减小冷热源之间的传热温差、提高冷热源的温度水平.     

立式喷淋室内气-水逆流热湿交换的唯象研究

针对湿空气与喷淋水传热传质的问题,在唯象模型和实验分析上做了一些研究。首先以不可逆热力学理论为基础,建立了描述系统内部传热传质的唯象模型。其次针对不同温度下的入口喷淋水和空气影响规律,运用唯象方程组进行分析,发现在本实验的研究条件下,基于唯象模型的推动力研究与实际工程的参数变化趋势基本吻合,说明该理论模型基本可靠,可用于分析湿空气与喷淋水的传热传质研究。     

纸板换热器热质传递的熵产率及其计算式

本文运用不可逆热力学的基本概念分析纸板换热器进行热质传递过程的熵产率,并推导出熵产率的一般公式,据此以熵产最小为目标,导得纸板换热器的优化运行参数。     

含偏心热源同轴多层圆柱稳态温度场分析

针对含偏心热源同轴圆柱多层介质结构的稳态传热问题,本文根据多极理论传热模型给出多层结构中含待定系数无穷级数的温度场通式,并利用边界条件与源条件,得到层与层之间的递推关系进而求解温度场的表达式,具有形式简单可应用到任意多层介质的特点。将该方法应用于土壤源热泵系统的U型地埋管传热过程,验证了其可靠性,从而为同轴圆柱多层介质结构传热分析提供了一种新的有效工具。