复杂薄壁壳体流固耦合仿真分析及试验研究

针对某涡轮增压器复杂薄壁燃进壳漏水现象,采用CFD流固耦合计算方法,分别仿真模拟了柴油机运行工况及增压器试验台运行工况温度、应力分布,并开展了试验测试。研究表明：燃进壳温度场分布均匀无突变,柴油机工况下燃进壳表面最高温度为212℃,最低温度为72℃,台位试验工况下,燃进壳表面最高温度为193.6℃,比柴油机工况减小18.4℃,台位试验测试与仿真模拟高度吻合,最大误差约为4.3%。应力计算表明：燃进壳应力分布均匀,柴油机工况下,最大等效应力为176MPa,最大等效应力小于材料屈服强度224MPa,安全系数1.27,台位试验工况下,最大等效应力分布在燃进壳冷却水流道,最大值约为230MPa。燃进壳理论计算应变与实际测试应变最大误差为4.11%,理论计算结果与实际测试结果吻合较好,燃进壳应力计算完全满足工程仿真精度要求,研究结成果为后续燃进壳寿命提升奠定理论计算基础。     

地铁站厅气流组织及温度分布的数值模拟分析

为研究地铁站厅内的流通情况及温度分布规律,建立地铁站厅物理模型,结合能量守恒方程和流体动量方程进行流体模拟分析。设置不同的入口温度,通过对横向和纵向截面温度分布的分析,得到了地铁站厅内的温度分布规律。设置不同的入口风速,通过对横向和纵向截面气流组织的分析,得到了地铁站厅内的流场分布规律。研究结果为地铁站厅的空间优化和提高人体舒适率提供了参考。     

B1500HS钢加热及空冷过程温度场模拟研究

采用数值模拟与试验测定相结合的方法,对不同尺寸热冲压超高强钢B1500HS薄板在加热和空冷过程中的温度变化规律进行了研究。通过试验测定,确定了不同尺寸薄板在加热过程中的升温速率和空冷过程中降温速率的影响规律;借助ABAQUS有限元模拟软件,根据试验测定结果,获得了较准确的坯料加热和空冷过程综合换热系数,建立起坯料加热及空冷过程数值模拟模型,同时分析坯料空冷过程中温度场分布规律;为汽车B柱热冲压工艺的合理制定提供理论依据。     

电磁驱动配气机构的发动机分缸工作一致性控制

为了提高发动机分缸工作的一致性,基于电磁驱动配气机构（EMVT）,提出了一种分缸空燃比控制方法来减小各缸间的空燃比差异和转矩差异。应用衰减记忆卡尔曼滤波算法建立了稳态工况下的分缸空燃比观测器,并基于差分进化算法进行参数辨识,仅通过一个宽域氧传感器(UEGO)完成了参数辨识及分缸空燃比的估计。最后根据空燃比差异,应用EMVT独立调节各缸进气持续期,实现了分缸空燃比一致性控制。在GT-Power和Simulink中分别建立了发动机模型以及空燃比估计控制模型,联合仿真结果表明：在稳态工况下,缸间空燃比差异由2.6%减小至0.05%,缸间转矩差异由4.51%减小至0.25%。     

电控CNG发动机A/F控制算法的研究与仿真

介绍了电控天燃气发动机空燃比（A/F）的PID闭环控制算法和模糊控制算法,并应用Simulink在Matlab环境下运行,对空燃比的两种控制算法进行了建模与仿真,取得了比较满意的效果。通过仿真结果分析得出,在实际应用中根据具体情况采用不同的控制算法。     

P92钢多层多道焊接接头残余应力的有限元模拟

采用考虑固态相变的热-冶金-力学耦合有限元模拟方法,使用SYSWELD软件研究了P92钢多层多道焊接接头的温度场及残余应力场;观察了接头截面形貌,采用盲孔法测试了残余应力,并对模拟结果进行了验证;采用该有限元模拟方法分析了焊接过程中残余应力的变化。结果表明:模拟得到的接头截面峰值温度分布形状与试验得到的接头截面形貌相吻合,说明有限元模拟可以较好地还原实际焊接过程中的热输入情况;模拟得到的接头残余应力沿焊缝中心呈对称分布,与试验结果吻合较好,说明该有限元模拟方法可以准确地预测P92钢多层多道焊接接头的残余应力;在多层多道焊接过程中焊缝及热影响区的部分金属在经历后续热循环时发生软化,导致残余应力消失,并在冷却阶段发生残余应力的重新分配。     

部分负荷工况下电控发动机空燃比控制研究

空燃比的精确控制是现代车用汽油机控制最为关键的技术,部分负荷工况是电控汽油发动机运行最多的工况,研究部分负荷工况下的电控发动机空燃比控制系统对降低排放提高燃油经济性具有重要意义。文中在进行了目标空燃比控制分析后,首先建立了发动机数学模型,设计了部分负荷工况下的空燃比PID控制系统和模糊PID控制系统,并建立了发动机空燃比控制的仿真模型,然后与未采取控制策略的常规控制系统的空燃比控制效果进行对比。仿真结果表明,在部分负荷工况下采用模糊PID算法的控制效果最好,控制精度较高、控制性能最优,PID算法次之。     

汽油机加速瞬态工况空燃比优化控制研究

由于氧传感器反馈信号存在一定的延时,导致常规反馈空燃比控制存在时滞现象,造成汽油机加速瞬态工况燃烧性能、动力性能与排放性能恶化。为了使加速瞬态工况空燃比能快速稳定在理论空燃比,基于汽油机加速瞬态工况空燃比控制基本策略,提出一种基于BP神经网络控制器(预估NNI辨识器)和基于径向基函数神经网络控制器(RBF-NNC控制器)组成的采用混沌优化算法的复合神经网络空燃比控制系统,并进行计算机仿真验证。结果表明:该优化控制系统可增强汽油机加速瞬态工况空燃比实时性控制与精度,确保发动机实际空燃比稳定在理论空燃比控制范围内,有效解决氧传感器信号传输的迟滞性问题。     

基于发动机平均值模型对汽油发动机空燃比进行仿真研究

空燃比作为发动机其他参数调整的基础和依据,在控制参数调整中起到重要的作用。为了使发动机各项性能指标达到最优的目的,需要对空燃比进行精准控制。本文在MATLAB/Simulink的环境下,建立了包含进气系统动力学模型、燃油蒸发与动态油膜模型、动力输出子系统模型的发动机平均值模型。对该模型燃用汽油的空燃比进行了仿真,仿真结果与发动机燃用汽油的化学计量空燃比相同,为进一步研究发动机空燃比控制具有重要意义。     

热冲击试验在天然气发动机开发中的应用研究

国六天然气发动机技术路线大多采用理论空燃比+EGR路线。理论空燃比路线的采用,极大提高了发动机热负荷,并对发动机机体、缸盖、排气管、涡轮增压器等零部件的可靠性提出了极大的挑战。本文依据热冲击试验方法,通过控制发动机转速、节气门开度等参数,探讨了不同工况对发动机整机可靠性的影响;对产品设计进行了验证及改进,并对改进后的产品可靠性能进行再验证。为国六天然气发动机的开发提供参考。     

连续退火炉燃烧控制优化设计

针对退火炉燃烧控制中因空燃比控制不佳而造成的热损失和污染问题,采用双交叉控制和空燃比自寻优策略优化燃烧控制.本文首先介绍了双交叉控制的基本原理,然后对其工作过程作了详细的分析.并介绍了空燃比自寻优的方法,最后.采用MATLAB对其控制策略进行了仿真,仿真和实际应用结果验证了控制策略的有效性.     

氧传感器对电喷发动机性能影响试验分析

采用切断氧传感器的方法,研究发动机性能的变化.试验发现,由于怠速时发动机温度较低,氧传感器在发动机怠速时在空燃比反馈控制中不起作用.怠速时断开氧传感器对发动机影响不大,在负荷试验中,断开氧传感器后,发动机不受空燃比反馈控制,耗油变大,混合气比有氧传感器时变浓,排放恶化明显.     

EGR对非道路通用小型汽油机排放的影响研究

小型汽油机为了得到较高的功率及较低的NOx排放通常采用浓混合气控制策略,这样就导致大量的未燃HC产生。本文在一台非道路小型通用汽油机上研究了EGR对发动机排放的影响;在此基础上,研究空燃比在EGR阀开启和关闭时对排放的影响,进而通过实验优化空燃比。实验结果表明NOx排放随着EGR率的增加而降低,HC却相反。通过EGR系统以及空燃比的优化可以得到较低的HC和NOx排放总量,达到EPA三阶段排放限值要求。     

不同种植形式对丹玉206光合功能及产量的影响

丹玉206为优质多抗的晚熟杂交种,在同一地块,同一密度,相同的管理水平下,验证其不同种植形式下光合功能及产量水平的变化(种植形式:常规,二比空,四比空和偏垄宽窄行),结果表明:丹玉206在2比空种植形式下光合功能指标及产量水平最高,其他依次为宽窄行、常规和4比空。     

Ti-6Al-4V车削温度的有限元仿真研究

分别采用有限元分析软件AdvantEdge FEM和DEFORM-3D,选取相同的模拟参数,对钛合金Ti-6Al-4V的车削加工过程进行了三维有限元仿真,根据仿真结果,分析总结出切削热的整体分布情况和刀具、切屑及工件切削温度的分布规律,给出了不同车削速度下刀具前后刀面温度分布图,模拟分析了同一切削速度不同分析步和不同切削速度下的刀具、切屑及工件的温度场分布情况,并把两个软件的仿真结果进行对比分析,得出了分析结果,为深入研究切削机理提供了有益的参考数据.     

汽车废气氧传感器软测量模型

汽车废气氧(EGO)传感器模型是实现发动机空燃比闭环控制的关键技术之一.传统采用的继电器模型,存在一定的不足.采用实验建模的方法,建立了过量空气系数、温度与输出电压之间的软测量模型.利用三段和法对模型参数进行初步估计,得到参数的粗略值,然后利用粒子群优化算法,寻找最优参数,并对所得结果进行检验.仿真结果表明:该软测量模型结构简单,预测精度高,可以用于空燃比闭环控制系统的仿真研究.     

空燃比PI控制与整车排放优化的研究

阐述汽油机空燃比闭环PI控制的原理及方法,通过对已量产车型的电喷系统进行剖析,在降低车辆三元催化器成本的前提下,完成了整车空燃比PI控制的标定工作,使得整车排放满足国Ⅳ标准,建立了低成本微小型汽车整车空燃比闭环控制的标定策略及模型。试验结果表明,良好的空燃比闭环PI控制策略及模型,能够最大限度地提高三元催化器的转化效率,从而允许整车厂在满足国家排放法规的前提下,适当降生产低成本,并在一定范围内有效优化整车油耗。     

U71Mn钢重轨轧制全过程中轧件温度场的有限元模拟

采用抽取中间截面网格拉伸的建模方法,同时根据前后节点的位置对应关系加载温度数据,对U71Mn钢重轨轧制全过程中轧件的温度场进行了三维热力耦合有限元模拟;另外,利用红外线测温仪对不同阶段轧件表层的温度进行在线测量,并与模拟结果进行对比。结果表明:形状不规则的重轨截面使得其横截面在轧制过程中的温度分布十分复杂;随着轧制的进行,轧件表面尤其是圆角处温度下降剧烈,心部温度先升高后下降,最终在轨底和轨头的心部形成两个高温区;温度的测量结果与模拟结果比较吻合,验证了有限元模型的有效性。     

喷水位置和喷水量对铝水冲压发动机燃烧分析

针对水冲压发动机燃烧过程中不同喷水位置和喷水量两种主要影响因素,以金属/水冲压发动机为物理模型,以N-S方程为数学模型,以数值模拟方法为研究手段,湍流采用重整化的k-ε湍流模型,燃烧采用Eddy-Dissipation模型,模拟了不同条件下补燃室内燃烧两相湍流流动,以燃烧效率为评价准则计算了不同条件下补燃室燃烧效率,得到了优化的二次进水位置和一次进水分配比。     

全氢罩式退火炉加热罩烧嘴烧损原因分析与改进

针对柳钢二冷轧全氢罩式退火炉加热罩烧嘴使用不足一年出现变形、烧损等缺陷的情况,本文从烧嘴结构、工作原理以及材质等方面对加热罩烧嘴进行分析,提出改进烧嘴旋流器、校核空煤比、增加防护套管等措施。实施措施后有效延长了烧嘴使用寿命,同时降低了生产成本。