压力作用于LiNbO3脊形波导的模场分析

为了实现基于光弹效应的光波导压力和加速度传感器,需要了解光弹波导中的模场变化。根据晶体的光弹效应理论,分析了在压力作用下M-Z结构LiNbO_3脊形波导中折射率的改变,采用三维FD-BPM法对光弹波导中的导模场进行仿真,并运用光波导的电磁理论对仿真结果进行分析。由仿真及分析结果得出:在压力的作用下,波导的折射率增加,波导中导模光场增大,并且波导对光波能量的约束作用增强。     

压力作用于LiNbO脊形波导的模场分析

为了实现基于光弹效应的光波导压力和加速度传感器,需要了解光弹波导中的模场变化。根据晶体的光弹效应理论,分析了在压力作用下M—Z结构LiNbO3脊形波导中折射率的改变,采用三维FD-BPM法对光弹波导中的导模场进行仿真,并运用光波导的电磁理论对仿真结果进行分析。由仿真及分析结果得出：在压力的作用下,波导的折射率增加,波导中导模光场增大,并且波导对光波能量的约束作用增强。     

PGH内啮合齿轮泵温度场有限元分析

针对乐力士PGH内啮合齿轮泵在高压工况下的温升严重问题，利用SolidWorks建立了啮合齿轮泵的几何模型，并在Pumplinx与ANSYS Workbench中分别对流体热效应和机械热效应进行仿真，对分析了齿轮泵内部及外壳的温度分布及传递情况和热应力仿真分析计算。发现齿轮泵外壳在内啮合齿轮偏心圆圆心一侧温升和应力变化明显，结果表明齿轮泵温升原因主要来自齿轮泵样机与内齿圈等处的摩擦，并通过实验验证了仿真结果。     

电动车供电单元的性能分析与仿真研究

针对电动车供电单元的控制温升问题,对电动汽车供电单元锂离子电池包的热特性进行了分析,对锂离子电池建立了数学模型,提出了锂离子电池的仿真研究方法。通过对锂电池内部结构的研究,了解其生热机理,采用Fluent软件,对电池的三维热模型进行了分析。分别仿真了在不同放电倍率和对单体电池温升的影响和不同温度对1C放电倍率的单体电池温升的影响,并将仿真结果进行了比较。研究结果表明,电池组的温升主要与充放电的倍率、电池所处的环境温度有关。充放电倍率越大,单体电池温升越快,且初始温度越高,相同放电倍率的单体电池温度越不均衡。     

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。     

交流永磁力矩电机损耗与温升的分析及抑制技术研究

损耗和温升问题对要求高精度控制以及高可靠性的永磁力矩电机非常重要。本文在对力矩电机损耗与温升问题的理论分析基础上,对比了拼装式定子结构力矩电机和整体铁心式定子结构力矩电机的性能差异,研究了拼装式定子结构力矩电机的损耗与其定子槽型尺寸的关系,并根据研究关系对定子槽型尺寸进行了优化,在对结构优化后的力矩电机进行温度场仿真分析后制作了样机,最后通过样机的温升实验验证了理论仿真分析的结果和优化后的力矩电机设计方案的合理性。     

基于温升控制的电流连接器改进设计

针对连接器使用过程中因温升过高导致的电连接器失效问题,提出来基于温升控制的电流连接器改进设计。首先根据热传学理论建立了电连接器的传热模型,根据传热模型分析了电连接器温升的影响因素,并提出了增大接触件横截面、更换高电导率材料及加大接触件排列间距的改进措施,采用ANSYS对改进前后的电流连接器进行了有限元仿真,理论验证了改进措施的可行性。对改进前后的电连接器进行了温升验证实验,试验结果表明:改进设计后温升降低26%,有限元模型仿真温升误差在(15.2~29.3)%范围内。基于温升控制的电流连接器改进设计为电连接器的设计提供了参考。     

离合器结合位移对压盘温升特性影响研究

为了研究离合器不同结合位移时压盘的温升特性。首先,分析了压盘的传热机理,确定出压盘的热边界条件;然后利用CATIA建立了压盘三维模型,运用ANSYS对模型进行网格划分,并对压盘温升特性进行了仿真计算,得到了不同结合位移时的压盘的温度场分布规律和温升特性曲线;最后利用离合器综合性能试验台对仿真结果进行了试验验证。     

高分子材料齿轮的热力耦合模型及接触界面瞬态温度场数值分析

基于高分子复合材料齿轮啮合传动过程的热力学分析和动力学分析,建立了其热力耦合模型,研究了齿轮本体温升和摩擦界面瞬态温升的变化规律。采用有限元软件LS-PrePost对齿轮进行摩擦热仿真分析,分析了影响分子复合材料齿轮啮合传动过程温升场分布的主要因素;并采用红外线热像仪对本体温升和瞬时温升进行实时测量。结果表明,摩擦因数越大,本体温升变化越显著,随着外载G的增大,接触界面瞬时温升变大,理论计算值与实测值基本吻合。     

基于温升控制的某汽车转接座热设计研究

针对现有一款汽车转接座温升试验时出现温升过高的问题,提出一种基于温升控制的热设计研究方法。首先利用ANSYS Workbench仿真软件对现有转接座进行温升仿真分析。其次通过建立热平衡方程,得到影响转接座温升的所有因素,随之将这些因素参数化进行灵敏度及目标优化分析。优化结果表明,优化后的转接座温升减小75.6%,可靠性得到显著提高。最后通过温升试验进一步验证了有限元分析结果的准确性,为后续相关产品热设计提供了一定的指导意义。     

增程器风冷电机散热方案仿真分析及测试验证

风冷电机在小功率增程器市场有广泛的应用,特别是工程机械方面,但由于风冷方式的冷却能力相对较弱,需进行充分的散热验证。本文以一台额定功率25kW增程器用风冷电机为研究对象,首先采用流-热-固耦合模拟方法对电机壳外流场及电机各部件的温度分布和温升进行稳态仿真分析、对绕组温升进行动态仿真分析,再通过台架温升测试验证了风冷电机散热结构设计的合理性。分析结果表明该电机风冷散热方案满足散热需求,电机温升约为75℃,环境温度45℃的线圈最高温度为120℃,满足电机绝缘耐热等级为F级的要求。电机的仿真温升和实测温升基本一致,验证该风冷散热设计方案设计的可行性和仿真方法的可靠性。     

基于CFD的增程器磁电机散热装置改进设计

针对增程器磁电机运行过程中出现的定子线圈短时温升过高现象,设计了一种新的电机散热装置。通过CFD流体力学仿真分析,对比了改进前后散热装置对线圈短时温升现象的影响,并对仿真结果进行了物理实验验证。实验结果表明,改进后的散热装置的散热性能有了明显改善,仿真结果与实验结果吻合,说明该研究结果能够为磁电机散热装置的改进设计提供参考。     

牵引电机冷却系统流固耦合传热分析

牵引电机功率大、损耗大、散热空间小,保证其良好的冷却散热性能是车辆安全运行的重要保障。建立牵引电机冷却系统流固耦合传热仿真模型,结合牵引电机冷却水道评价指标,分析冷却系统流体场与固体场相互耦合的传热过程,分析冷却系统流场对电机内部温度场的影响,研究冷却液、电机损耗、入口温度、水道宽度等对温度场的影响。结果可知:冷却液流量的增大可以有效降低电机温升,电机绕组损耗对电机温升的影响远大于电机定子损耗对电机温升的影响;水道宽度在18mm时冷却结果最优。搭建牵引电机温升试验平台,分析电机损耗、电机内温度、冷却系统的温度等,获得冷却系统对牵引电机温升的影响规律,并与模拟值进行对比,从而验证了仿真模拟的准确性,分析结果可以作为设计参考的依据。     

铣车复合加工中心热特性研究

本文以铣车复合加工中心整机为研究对象,采用有限元分析方法,在对整机热载荷和边界条件分析的基础上,建立了整机的有限元热分析模型,并对整机温度场进行了仿真模拟。研究结果表明:主轴系统的温升最高,为56.526℃,且出现在主轴转子处;进给系统中,Z向进给系统温升最高;基础部件中床身、立柱等基本保持室温,横梁两端有一定温升。     

微环谐振腔的传输特性分析

谐振腔作为波信号传输中的重要部件,在工程中得到广泛应用.实际应用中,由于微环谐振腔对目标频率敏感,完全基于理论分析其特性常会出现设计频率不吻合并难以确定全场电磁特性.本文从波导理论出发,使用有限元方法对光波导环形谐振腔结构进行仿真计算,研究分析了波导耦合圆环形谐振腔结构的光传输特性及其在谐振处的全场稳态电磁场分布,为优...     

基于整车工况的电动汽车轮毂电机散热分析

针对电动汽车运行的各种工况,在整车条件下采用计算流体力学（CFD）数值计算的方法对外转子轮毂电机的温升性能进行了仿真计算,并分析了汽车来流速度、电机轴的热导率对轮毂电机散热性能的影响。研究结果表明：来流风冷散热条件下,电动车在高负荷工况下电机的温升过大,可通过加装散热翅片或者采用水冷散热等方式来达到对电机的散热冷却效果;重复制动工况中,制动盘的高温热辐射没有使电机的温升恶化;汽车前方来流速度对电机的温升影响较大,电机轴的热导率对电机的温升影响相对较小。     

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。     

车用水冷式磁流变制动器性能及温升效应研究

针对现有磁流变制动器在制动过程中内部温度急剧升高的问题,提出并设计了一种具有水冷散热功能的车用磁流变制动器,该制动器设有4副制动片,提高了磁场利用率,显著增强了制动器输出力矩,并在制动器内部设有多条冷却流道,对制动过程中产生的温升效应有着很好的抑制作用。阐述了车用水冷式磁流变制动器的结构和工作原理,建立了制动器输出力矩数学模型。采用有限元法对制动器进行电磁场仿真,分析了不同条件下各工作面的磁感应强度分布规律,并对制动过程中的制动器进行热流耦合仿真,分析其在不同条件下的温升效应。结果表明,当外加电流为1 A时,所设计的磁流变制动器输出总力矩可达240 N·m,并且水冷散热结构对制动器整体温升效应有着很好的抑制作用。     

基于拓扑单向波导的电磁诱导透明效应研究

为了研究电磁诱导透明效应在拓扑单向波导中的表现,设计了一种基于磁性光子晶体的耦合谐振腔波导。通过对谐振腔位置的调控实现了具有单向性质的电磁诱导透明效应,并利用有限时域差分仿真证明了电磁诱导透明效应在单向拓扑波导中的相关特性。该研究可为拓扑波导中实现光延迟、光开关等提供参考。     

圆锥液体静压轴承的温升特性分析

针对圆锥液体静压轴承油膜发热的问题,采用积分法推导了绝热条件下圆锥液体静压轴承的平均温升公式,并利用ANSYS CFX软件,对圆锥液体静压轴承的流场和温度场进行了仿真分析。公式计算结果和仿真计算结果吻合良好,通过仿真获得了锥形油膜各点的温度分布。结果表明,转速对油膜温升和温度场分布有一定影响,油膜两端的温升差异较大。对圆锥液体静压轴承的结构设计和工艺参数优化有一定的的参考意义。