基于AMESim的长江船闸液压启闭机液压系统中插装式平衡阀稳定性分析

以长江船闸液压启闭机液压系统为对象进行研究,利用AMESim软件搭建该液压启闭机液压平衡回路仿真模型,并对整个船闸开启过程和关闭过程中插装式平衡阀内主阀芯弹簧刚度等主要参数进行单因素仿真。利用统计学分析这些单因素参数对长江船闸液压启闭机液压系统稳定性的影响。基于L₂₅(5⁴)正交试验,采用方差和极差分析法处理液压缸运行的压力曲线,得到选择范围内最佳的参数组合。结果表明：平衡阀内控制阻尼孔和主阀芯刚度等主要参数对液压缸运行压力和速度平稳性会产生重要影响,且通过正交试验可知较优参数组合为：阻尼孔尺寸0.71 mm,主阀芯弹簧刚度402 N/mm,主阀芯弹簧预紧力60 N,单向阀芯弹簧刚度3.87 N/mm。为螺纹插装式平衡阀的设计及液压启闭机液压系统参数优化提供指导。     

优先阀颤振啸叫问题仿真分析

优先阀配套于商用飞机液压系统,用于优先保证系统中主飞控系统的供油。在液压系统的实际工作过程中,当主飞控系统供油压力突然降低、液压系统中蓄能器放油时,常常会产生颤振、啸叫(鸣叫)等现象。建立了优先阀的数学模型及AMESim仿真模型,仿真分析了相关结构参数对阀动态特性的影响,并进行了参数优化。仿真分析结果表明,在优先阀其他结构参数不变的情况下,主阀阻尼孔径、先导阀座阻尼孔径及导阀弹簧刚度分别选为0.9 mm, 1.5 mm, 6.0 N/mm时,阀的动态特性效果最佳,当阀工况发生变化时,可有效改善阀芯颤振现象。     

喷嘴伸出量对157FMI发动机缸内直喷燃烧过程的影响

以157FMI发动机为原型,针对其进气道喷射形式尝试根据双火花塞位置结构实施缸内直喷技术,并对缸内喷油器喷嘴伸出量的确定问题开展研究,对比了不同喷嘴伸出量参数对缸内燃烧性能的影响。结果表明:循环喷油量10mg、转速3600r/min及当量比为1的工况下,喷油器安装角度设定为55°时,喷嘴伸出量为X=3.5mm时,其对应的压力升高率为0.419MPa/°CA,超出了一般压力升高率为0.2～0.4MPa/°CA的范围,会导致发动机工作粗暴。当X=3.8mm时,发动机缸内压力、温度和放热量峰值相比X=3mm时低,累积放热量是由燃料燃烧的完全程度决定的,相比之下X=3mm时发动机缸内混合气燃烧的最充分。研究结果为157FMI发动机缸内直喷技术的应用提供了理论指导和参考。     

基于双复位弹簧的高速电磁阀模型动态特性分析

电液电磁阀属于高速电磁阀，是燃油控制系统的重要组成部分。当电磁阀开启响应时间较长时，会降低喷射定时控制精度，增加系统应用的不确定性。同时，在开关过程中，如果存在响应时间延长的情况，受到阀区燃油变截面非稳定瞬态流动影响，控制腔内的压力趋于不稳定状态，甚至出现卸载压力的现象，降低喷射控制效果。本文介绍了高速电磁阀动态响应研究现状，剖析了双复位弹簧高速电磁阀的结构、原理、模型、验证、计算等内容。并在此基础上，就低刚度弹簧预紧力、高刚度弹簧刚度对高速电磁阀动态响应的影响进行了具体讨论。     

液压平衡回路动态特性仿真分析及实验研究

以一种液压举升系统的平衡回路为研究对象,根据实际工况,对平衡液压缸负载、平衡阀弹簧刚度及预紧力、控制阻尼孔大小等主要结构进行参数计算。运用AMESim仿真软件建立液压平衡回路的仿真模型,设置相关仿真参数并进行动态特性分析。设计了试验回路,对仿真的平衡回路进行台架试验,验证仿真分析的正确性,得出适当调整弹簧刚度、阻尼孔等结构参数可提高液压平衡回路工作性能,为液压平衡回路的优化设计及参数匹配提供借鉴。     

基于LuGre摩擦模型的液压缸爬行现象研究

为了分析液压缸的爬行现象,建立了基于LuGre摩擦模型的阀控缸数学模型,并借助Matlab进行仿真分析。通过相平面法研究阀口开度、液压弹簧刚度、非线性摩擦力、供油压力等参数对液压缸爬行现象的影响规律。研究表明:当阀口开度增加到11%以上,鬃毛刚度减小到8×10~7N/m以下,鬃毛微观阻尼系数减小到2×10~3N·s/m以下,Stribeck速度减小到0.007 m/s以下,供油压力增加到8 MPa以上,液压缸都不会产生爬行现象;增加液压弹簧刚度或者减小动静摩擦差异均有助于避免爬行现象的产生。     

航空发动机主供油路压力脉动仿真分析

供油系统工作性能的好坏将直接影响到发动机的工作性能与使用寿命。为了寻找解决供油压力脉动现象的途径,需模拟供油系统典型工作状态下的压力脉动情况。采用理论分析和数值仿真相结合的方法,基于AMESim仿真平台建立供油系统各部件模型,通过仿真结果与实验结果的对比,验证仿真方法的正确性。结果表明溢流阀弹簧预紧力、弹簧钢度和阀座直径均对主供油路压力值及脉动幅值产生影响。计算在溢流阀出口处增设蓄能器的情况,发现主供油路压力脉动程度明显减小,为供油系统的优化提供依据。     

电池包装机凸轮送料机构的稳定性优化

为了提高电池包装机的包装效率、减振降噪、提高电池包装质量,建立凸轮送料机构的虚拟样机模型并基于Adams分析软件进行机构的动力学仿真,基于动力学曲线特性的分析对凸轮廓线进行改进设计并进一步探讨了弹簧参数对机构的影响,找到最优的弹簧刚度及预紧力。仿真及试验结果表明:改进后的凸轮送料机构动力学特性明显变好;凸轮廓线和弹簧参数是影响凸轮机构运行稳定性的重要因素,当从动摆杆采用五次多项式运动规律,弹簧刚度为0.2 N/mm,预紧力为15 N时,机构稳定性最好,整机噪音明显降低,对提高电池包装质量和延长机器的使用寿命具有重要意义。     

新型十字摆盘驱动式水液压轴向柱塞泵阀配流系统设计

针对一种新型十字摆盘驱动式水液压轴向柱塞泵的配流阀系统结构参数与泵转速、柱塞直径不匹配导致的容积效率不足的问题,搭建了该新型泵的ADAMS-AMESim固液耦合仿真模型。在额定转速下,分析了配流阀阀芯质量、弹簧刚度、弹簧预紧力、阀芯球面直径对其容积效率的影响,并对其配流系统进行优化设计。结果表明:新型泵的容积效率随着配流阀弹簧刚度、预紧力的增加而增加,随着配流阀阀芯质量、阀芯球面直径的增加而减少,且吸液阀结构参数的变化对容积效率影响大于排液阀。因此,在设计新型泵的配流阀时可适当提高阀芯复位弹簧刚度和预紧力,适当减小阀芯质量和阀芯球面直径,以提高新型泵的容积效率。     

基于遗传算法的溢流阀缓冲特性优化分析

针对溢流阀缓冲系统中缓冲腔存在压力冲击问题,对液压缸回油路连接溢流阀缓冲系统进行了研究。利用AMESim搭建了溢流阀缓冲特性仿真模型,对受冲击的质量块速度位移动态曲线和缓冲腔压力流量动态曲线进行了仿真,提出了一种溢流阀缓冲特性的优化方法;构建了溢流阀缓冲特性的理想模型和优化模型,对缓冲腔压力与理想模型压力的误差绝对值积分目标函数进行了构造;最后基于遗传算法,对溢流阀相关结构参数进行了优化。研究结果表明:优化后的溢流阀通径为22 mm,弹簧刚度为15 N/mm,弹簧预紧力为700 N;优化后的溢流阀缓冲特性得到了改善,缓冲腔压力峰值降低了2.2 MPa。     

点火时刻对157FMI发动机缸内直喷燃烧过程的影响研究

以157FMI发动机为研究对象,将其发动机进气道喷射原型尝试性地根据双火花塞位置结构实施缸内直喷技术,通过对比不同点火时刻对缸内燃烧过程的影响进行研究,结果表明:发动机转速为2500r/min,喷油量20mg的情况下,喷油器安装角度设定为55°,随着点火时刻提前,缸内平均压力、温度,压力升高率峰值逐渐增大,且平均压力、温度、压力升高率峰值对应的曲轴转角提前,瞬时放热率峰值出现了先增大后减小的趋势,但峰值相位逐渐提前。研究结果为小型摩托车发动机缸内直喷技术的应用提供了理论指导和参考。     

车用氢气发动机研究进展综述

本文介绍了车用氢气发动机的发展背景、清洁高效的优势及目前的发展情况。重点介绍了车用氢气发动机目前存在的技术问题,包括早燃、回火、动力性能劣化及氮氧化物排放等,并介绍了相关的解决方法。最后对氢气发动机未来研究趋势进行了总结,主要包括性能研究、排放研究及缸内喷射研究。     

基于AMESim的比例伺服流量阀建模与仿真

针对液压控制系统中常用的比例伺服流量阀,应用AMESim软件对其流量特性进行了仿真研究。分析了定压差减压阀阻尼孔径、节流阀阻尼孔径、节流阀座孔径、弹簧刚度以及弹簧预紧力对其流量特性的影响。通过对仿真模型结构参数的合理调整,得到了与实验结果吻合的仿真模型,为比例伺服流量阀的优化设计和液压控制系统设计提供参考。     

一种高压大流量插装式先导型溢流阀的仿真分析与优化设计

针对一种高压大流量插装式先导型溢流阀展开仿真分析与优化设计。首先对溢流阀主要结构参数进行初步设计计算;然后根据溢流阀内部结构建立AMESim仿真模型并进行仿真,对主阀阻尼孔、先导阀阻尼孔、主阀弹簧刚度、主阀弹簧预紧力、先导阀弹簧刚度、先导阀弹簧预紧力等重要参数进行特性影响分析;最后根据仿真分析结果,采用响应曲面与非支配排序遗传算法相结合的方法,求解一定范围内溢流阀最优结构参数,实现溢流阀满足高压大流量指标且调压偏差尽量小的要求。     

管道缺陷超声波内检测机器人运动特性仿真

利用超声波测距进行管道内缺陷检测时,为了保证机器人的检测精度,需使其运行时始终与管道同轴。分析机器人的运动学关系,利用Pro/E、ADAMS进行机器人在不同弹簧刚度系数K和预紧力下的运动学仿真研究。通过分析机器人质心的位移、动能曲线、弹簧受力的变化情况,得出机器人在不同弹簧刚度K值和预紧力下的运动状态。仿真结果表明,在质心偏离管道轴线小于0.5 mm前提下,机器人弹簧刚度系数的取值为120 N/mm,机器人运行平稳且满足检测精度。     

液压伺服系统闭环刚度特性分析与试验研究

以阀控非对称缸系统为研究对象,借助键合图建立系统六阶状态空间模型,基于闭环传递函数对系统进行刚度特性分析,得到液压伺服系统闭环刚度特性的解析表达,研究液压伺服系统闭环刚度特性及其影响因素。提出液压位置伺服系统闭环刚度仅与供油压力有关,与伺服缸活塞初始位置、比例增益等因素无关,并且负载力与伺服缸活塞位移增量成平方反比关系。开展液压伺服系统闭环刚度试验研究,测试不同供油压力、比例增益以及伺服缸活塞初始位置条件下,伺服缸在外负载力作用下的位移响应过程。试验结果表明,液压位置伺服系统闭环刚度与供油压力显著相关,与比例增益以及伺服缸活塞初始位置无明显关系,并且负载力与伺服缸活塞位移增量近似符合平方反比关系。     

浅谈威朗缸内直喷系统

随着经济的发展,节约能源和保护环境已成为当今社会所面临的两大紧迫任务,为提高发动机性能和功率,减少尾气排放,国内外各大汽车企业纷纷采用缸内直喷技术取代进气歧管喷射技术,别克威朗汽车也采用了缸内直喷技术。本文介绍了威朗缸内直喷高压和低压燃油系统的结构、燃油计量工作模式,希望本文能对相关从业人员具有一定的借鉴意义。     

基于Simulink的液压系统动态特性仿真研究

液压系统是新型液压式全可变配气系统中关键组成部分,其动态特性直接影响整个全可变配气系统的性能。以新型液压式全可变配气系统某工况下的液压系统为研究对象,建立数学模型,确定各液压元件的仿真参数,并利用MATLAB软件中的Simulink模块建立液压系统的仿真模型。对该液压系统进行动态特性仿真,分析了不同参数下液压系统动态特性的变化规律。结果表明：适当地提高气门柱塞及负载的黏性阻尼系数、降低气门柱塞及负载折算到气门柱塞上的总质量和降低气门弹簧刚度,可改善系统的动态特性。     

缸内直喷氢气对发动机燃烧及排放的影响

为探索氢发动机热效率提升及超低氮氧化物排放的技术路径，基于一台1.5 L缸内直喷氢气发动机，结合废气涡轮增压及电子增压复合技术，通过试验研究了氢气在稀薄燃烧及超稀薄燃烧模式下发动机燃烧和排放的变化规律。结果表明：在稀燃模式下，随着混合气稀释程度增大，缸内压力越来越高并前移，放热率峰值逐渐下降同时放热始点提前和放热时长变长，缸内燃烧温度下降，燃烧滞燃期和持续期逐渐变长，压升率下降；λ对NO_x排放的影响显著，λ=1.2时NO_x排放达到峰值，λ>2.5时，NO_x排放基本趋于0；在同样的负荷，较稀的混合气的热效率更高且NO_x排放更低，有效热效率达43%；全负荷时，随着λ趋向于1，扭矩逐渐升高，爆发压力和压升率也会明显上升。     

基于机器人铆接的铆接试验平台的力学测试与研究

以无人机油箱等狭小壳体的机器人铆接系统为背景,搭建带有测力系统的气动接试验平台,采集铆接过程中顶铁端受的冲击力。动力学建模分析出铆枪气压、弹簧刚度、弹簧预紧力三个参数是主要影响因素,并进行正交试验,探究通过调整铆接参数来减小铆接冲击力的方法,得出了弹簧刚度和弹簧预紧力对于铆接冲击力的影响更大、铆枪气压对铆接效率的影响显著的结论,从而达到指导顶铁端机器人设计的目的。