基于滚动状态轮胎温度场的稳态热分析

首先阐述了轮胎温升机理,即轮胎应力、应变与温度的关系,然后以试验数据为基础,分析了基于滚动状态轮胎稳态热状况,应用回归技术对试验数据进行了回归分析,建立了稳态时轮胎表面温升与工作条件(速度、载荷、胎压及环境温度)单因素变化回归方程,并分析了稳态时轮胎内部温度场分布;应用多元回归技术建立了轮胎表面稳态温度与工作条件多因素变化回归方程,并对其进行了F分布检验,表明所建回归方程可信度很高。回归方程可用于初步预测轮胎温升及指导轮胎设计,同时,为研究轮胎爆裂机理及提出预防措施奠定了基础。     

机械弹性车轮滚动状态稳态温度场有限元分析

通过合理假设,建立了机械弹性车轮三维模型和热平衡状态简化传热数学模型,并进行了滚动状态应力、应变分析。根据简化条件,在有限元软件中建立二维稳态温度场模型,仿真得到了滚动状态下胎体内部温度场分布。分析了车速、橡胶材料损耗因子、导热系数和车轮断面宽度对最高温度的影响。应用多元回归技术建立了滚动状态下最高温度与多因素变化回归方程,进行了F分布检验和预测案例的分析,表明所建回归方程可信度很高,可用于预测滚动状态下最高温度。     

基于热力学有限元分析的轮胎滚动阻力仿真

从滚动阻力的发生机理出发，建立了一套完整的轮胎滚动阻力分析系统。采用该系统对子午线轮胎的滚动阻力及滚动阻力系数进行建模分析与试验对比，通过轮胎组合工况的仿真计算，分析了载荷、充气压力、稳态速度等对轮胎滚动阻力及滚动阻力系数的影响情况。仿真数据和试验数据的比较表明，在实际的轮胎操作条件范围内该分析方法是可靠的。     

光谱成像仪CCD组件的稳态/瞬态热分析与验证

针对光谱成像仪CCD器件温度过高产生的热噪声和暗电流会导致成像质量下降,对CCD组件进行了稳态/瞬态热分析。采用有限元数值分析方法,建立了CCD组件传热的数值模型。根据CCD组件的结构特点和导热路径,应用有限元热分析软件IDEAS-TMG建立了有限元热分析模型,在给定温度边界条件下对CCD组件进行了稳态和瞬态仿真分析。给出了CCD组件的热响应性能、组件中关键部件的稳态温度分布云图以及随时间变化的瞬态温度曲线。稳态分析结果表明,CCD器件工作过程中的平均温度水平为27.1℃;瞬态分析结果表明CCD器件在工作时的升温速率为2.5℃/min,最高温度为37.8℃。验证试验结果与数值分析结果吻合较好,验证了数值分析的正确性和温度预示的有效性。稳态试验过程中CCD器件的温度为26.8℃,瞬态试验过程中温升速率为2.4℃/min。所获得的稳态和瞬态分析结果能够满足热控指标要求,为提高CCD组件的可靠性和热设计优化提供了理论依据。     

轴承沟道磨削参数与表面粗糙度的研究

本文根据轴承内圈沟道磨削机理，确定影响磨削表面粗糙度的因素及各因素间的交互效应，通过对试验数据逐步回归，建立磨削表面粗糙度Ra与工艺参数关系的最优回归方程。经生产现场实测工件，证实了方程的有效性。通过对最优回归方程的三维分析，得出几点有价值的结论。     

磁性珩磨系统温度仿真及试验研究

在加工长不锈钢管过程中磁场发生器温升较大,超过绕组的允许温度,导致磁性珩磨加工受到限制。为保证加工的可持续性,本文提出了外循环水冷的冷却方法,并通过仿真分析最终得到该系统稳态温度分布云图。磨削试验结果表明:水冷方法可减小系统温升,提高系统的加工稳定性;磨削试验稳态温度与仿真稳态温度的误差在允许范围内,验证了仿真模型的可靠性。     

叉车制动时制动鼓温升的计算与分析

建立了制动鼓在紧急制动状态下非稳态有限差分计算热模型，推导出内部节点和表面节点温度的有限差分计算公式，并对制动鼓温升进行了实际计算，说明制动初速度、摩擦衬片宽度及制动鼓厚度对制动鼓温度分布的影响。     

基于有限元法和回归分析的温控系统参数辨识及应用

为确定温控系统边界条件,采用有限元法和回归分析对其进行参数辨识,并通过试验验证方法有效性。通过建立温控系统的有限元模型,进行单因素分析,揭示对流传热系数和热功率对稳态温度的影响规律。采用非线性最小二乘法建立数学模型,确定环境对流传热系数和系统的热功率,修正有限元模型边界条件。通过多项式回归建立温控系统响应面方程,可以在不同的热环境下选择合理的热功率达到目标温度。将修正模型的瞬态热分析结果和试验温升曲线进行对比,两者基本吻合。结果表明,该方法可以用来建立准确的温控系统有限元模型,并为温控电路设计提供依据。     

菱形表面电梯安全钳制动温升测量研究

针对电梯安全钳制动过程中温升会影响钳块制动性能的问题,对菱形表面安全钳制动过程温升测量进行了研究。通过钳块材料性能及热物性参数试验,得到了弹性模量、热膨胀系数、热传导系数和比热容随温度变化的值,利用Hypermesh划分模型网格,并在钳块上定义了速度和压力幅值曲线,利用Abaqus对钳块与导轨间摩擦生热进行了仿真,得到了不同载荷及速度下钳块表面最高温升分布;通过试验塔、热电偶及温度记录仪进行了制动温升测量试验,得到了不同载荷及速度下温度的变化,并对仿真结果与试验结果进行了分析。研究结果表明:额定速度在2.5 m/s以下,用J型热电偶测得的最高温度与仿真结果基本相符。     

高频高载工况下滚珠丝杠副温升特性分析

针对航空航天环境下滚珠丝杠副经常工作于高频、高载工况中,存在摩擦温升过高导致润滑脂性能退化及热变形等问题,建立摩擦温升模型。讨论热变形对滚珠丝杠副结构参数的影响;结合热变形并引入惯性载荷,求解滚珠丝杠副发热量与对流换热系数;对稳态温度理论值进行求解;采用Workbench进行了温度仿真,得到不同频率、振幅与载荷条件下的滚珠丝杠副的稳态温度云图。理论计算结果表明：振幅对温升的影响最为显著,载荷对温升的影响大于频率对温升的影响。     

汽车轮胎橡胶摩擦试验研究

介绍了所开发的轮胎橡胶摩擦试验台,提出了轮胎橡胶摩擦试验方法。在该试验台上进行了干水泥路面、冰面等工况下的轮胎橡胶块摩擦试验,对所得试验结果进行了分析、处理。初步掌握了路面、温度、垂直压力和滑移速度等因素对摩擦因数的影响。在此基础上把动摩擦的概念引入轮胎半经验模型,对现有模型进行了改进。提出了应用轮胎低速试验数据预测高速下轮胎特性的方法。     

隐式极限状态方程可靠性分析的加权响应面法

针对隐式极限状态方程的可靠性分析,提出加权回归响应面法,该方法采用线性响应面来拟合隐式极限状态方程。所提方法的策略可以归结为三点,一是选取极限状态函数绝对值更小的实验抽样点;二是根据每个实验抽样点的极限状态函数绝对值的大小,构造每个点在回归分析中的权数,增强极限状态函数绝对值小的实验抽样点对响应面函数确定的作用,削弱极限状态函数绝对值大的实验抽样点对响应面函数确定的作用;三是采用与传统响应面法一样的向设计点收敛的迭代方法。这三点策略保证了所得到的线性响应面函数能够在设计点附近更好地拟合真实隐式极限状态函数值为零的表面,从而达到高精度计算隐式极限状态方程可靠度指标的目的,算例结果充分显示所提方法的优越性。文中所提方法与组合响应面法结合,可以发展成为非线性高变异性隐式极限状态方程失效概率计算的高精度方法。     

动静压混合轴承的温度场研究

在理论上采用绝热假设和THD分析对双列窄腔动静压混合轴承的稳态性能进行研究。针对该轴承复杂的流场,提出处理复杂边界条件下的能量方程、计算油腔温度以及处理气穴等问题的方法。开发联立求解广义雷诺方程、能量方程、连续方程、热平衡方程和粘温方程的有限差分数值解的计算机程序。为验证理论计算结果而做的轴承温度实验,测量了不同工况下靠近轴承工件表面处的温度分布。实验数据与理论计算值吻合得较好,故理论计算是可靠的。     

轮胎非稳态侧偏特性非线性仿真模型

在稳态指数统一模型的基础上,根据动态过程有效滑移率的微分表达,建立轮胎非稳态侧偏特性非线性仿真模型。在实验中发现当用有效滑移率和准稳态概念来计算回正力臂 Ｄｘ 时,有滑移率超前而回正力臂滞后现象,该现象可以通过一个一阶滤波器来表达。模型的计算结果与实验结果对比,表明该模型可以反映轮胎非线性侧偏特性,可以用于汽车操纵动力学研究。     

汽车轮胎稳态温升机理的研究

阐述了汽车稳态行驶时的轮胎温升机理,即轮胎应力-应变与轮胎温度场的关系.轮胎以橡胶材料为基材、由多种复合材料组成.橡胶材料的弹粘性特性使得轮胎在滚动时,受周期应力的作用将产生滞后损失,在轮胎内部产生热源.滞后损失所产生的热量多少与轮胎应力、位移、界面摩擦系数、接触面积、基材的热性能以及轮胎的转动阻力系数有关.这些参数的...     

断续磨削温度场的研究

在分析普通磨削和断续磨削温升特点的基础上推导出新的断续磨削温度场解析式,在分阶段析磨削温度时,考虑了冷却液的影响。通过电算,从理论上分析了砂轮沟槽几何参数η和冷却散热系数H对磨削温度影响的规律。试验验证了理论分析的正确性。文中所建立的磨削热模型亦有助于分析诸如铣削、断续切削等其他机械加工中产生的热问题。     

Investigation into the traction coefficient in elastohydrodynamic lubrication

The elastohydrodynamic traction coefficients of two Chinese aviation lubricating oils were investigated for various loads, rolling velocities, and lubricant inlet temperatures using a self‐made test rig. Traction coefficient versus slide‐to‐roll ratio curves were generated. The concept of critical load varying with the lubricant temperature is proposed. This paper presents a new empirical formula for the dynamic performance design of high‐speed rolling bearings, that relates traction coefficient with normal load, rolling velocity, and lubricant inlet temperature. The coefficients of the formula may be computed by regression analysis of the experimental data. Two example calculations are presented. The predicted results from the formula agree well with experimental observations.     

Investigation of the temperature distribution in the elastohydrodynamic oil film

Results of investigations of the temperature distribution in elastohydrodynamic (EHD) contacts carried out on a two-disc machine for various contact parameters (rolling and sliding speeds and maximum Hertz pressures) are reported in this paper.The experiments were carried out with the aid of thin layer temperature transducers made of titanium that were evaporated onto the disc's surface in vacuum.Analysis of the errors affecting the temperature measurements in EHD contact was also carried out. It was shown that contact pressure and transducer insulation had a substantial influence on the precision of the temperature measurements made by the thin layer transducer. Error analysis has permitted the determination of the real value of the temperature rise in the contact zone by the application of suitable corrections.It was found that the relative sliding velocity and the contact loading force have substantial and similar influences on the maximum temperature rise in the EHD contact; however, the influence of the rolling velocity is relatively small.A simple empirical formula which permits the calculation of the maximum temperature rise in the contact zone as a function of load and velocity for the investigated oil is presented in this paper. The general formula as a function of non-dimensional parameters is also given. It was found that theoretical formulae which include the exact dependences of the viscosity variation on pressure and temperature (e.g. the Kannel equation) provide the best fit to the experimental results.Good agreement of the results obtained with other researchers' experimental results was also found.     

车用永磁同步电机三维温度场分析

为了研究车用永磁同步电机的温度场,以一台额定功率为25kW的车用永磁同步电机为研究对象,基于传热学基本理论,建立其三维求解域模型,通过仿真分析,得出了电机额定工况下的温度场及温升变化,并对连续变功率工况下的电机内关键部分的温升进行仿真分析,以研究车辆实际行驶时电机温度场的变化情况。通过搭建的实验平台,对电机工作在额定工况和连续变工况条件下的温升进行了测试。经对比分析,实验数据与仿真数据误差较小,验证了仿真的正确性。     

热轧带钢更换规格卷取温度分析及其补偿研究

热轧带钢卷取温度是反映热轧带钢性能指标的重要参数之一,介绍了某700 mm热连轧机层流冷却的组成及其工作原理,针对其具体情况,基于实时数据,应用数据挖掘工具,从理论和工艺的角度分析了控冷过程中热轧带钢更换规格温差大问题产生的原因,得出了热轧带钢更换规格的规律,并应用回归统计建立了温度补偿模型,进行了实验研究,实验结果表明,应用数据挖掘技术从立体的现场数据中得出热轧层流冷却控制模型的做法,对提高控冷精度,优化生产工艺具有一定意义。