气动肌肉驱动关节参数的优化设计

 在气动肌肉驱动关节的设计中,关节参数的确定通常采用试凑法,此时不能保证结果是最优的．为解决这个问题,提出了确定最佳参数的图示解法,利用气动肌肉的等压特性曲线求得气动肌肉的最佳初始长度．在关节直径的设计中,为保证能够得到最大转角,对关节直径进行了优化分析．提出的方法具有简便易行的特点．     

计及隔振率的发动机悬置系统稳健优化设计

发动机悬置系统的隔振率和解耦率是汽车动力总成设计的两个主要性能指标,通过ISIGHT软件集成MATLAB与ADAMS软件,建立计及隔振率的悬置系统稳健优化数学模型。考虑到橡胶悬置的生产工艺,将悬置的各向刚度值处理成耦合变量,以整车下悬置系统的频率合理分配为约束,并利用PSO优化算法对发动机悬置系统参数进行多目标优化求解。实车试验验证该方法的有效性,提高发动机悬置系统设计的实用性。     

气动发动机缸内流场特性研究

以全新研制的电控气动发动机气缸流场域为研究对象,建立其几何模型,运用CFD前处理软件ICEM对流场域几何模型进行网格划分,再运用Fluent动网格技术进行动态模拟计算,分析其气缸内部流场特性,进而得出气体在工作过程中各个阶段的压力场和速度场分布.同时,将模拟计算数值与气动发动机台架实验所得值进行比较.结果表明:动网格数值模拟结果与实验结果较为接近,气动发动机气缸内流场动态仿真过程准确可靠,仿真结果可为气动发动机设计提供参考.当转速稳定于450r/min时,由仿真模拟所得数据计算得此气动发动机指示功率为0.62kW,实验时测算得同条件下实验指示功率为0.55kW,求得仿真和实验指示功率的最大误差为11.2%.利用自制的测功装置测得实验时有效功率为0.45kW,进而求得机械效率为81.8%.研究结果为下一步改善气动发动机性能提供了依据.     

发动机进气噪声气动声源特性分析

目前主要通过进气空滤器对发动机进气系统的气动噪声进行降噪,而通过对气动声源的研究进行源头降噪具有一定实际意义。但由于进气道-气门-燃烧室等的特殊性,难以测量声源的声学状况,故以进气道-气门-燃烧室为研究对象,通过仿真研究气动声源位置分布。结果表明：进气门密封锥面处偶极子声源强度较大;两进气道的气流相遇处以及靠近壁面处四极子声源强度较大。在原有结构中改变进气门过渡圆角半径R对气动噪声源进行控制,R增大为11 mm时,偶极子和四极子声源声压级(Sound Pressure Level,SPL)峰值分别降低7 dB和8 dB,噪声主要集中在中低频区域,频率大于2 000 Hz后SPL衰减迅速。增大R可以降低噪声源处的声能量,从而降低对外表现的噪声。     

甲醇汽油对发动机排气噪声影响的试验

以一款经过改造后的1.5 VCT发动机为试验研究平台,研究燃用甲醇汽油灵活燃料对排气噪声特性的影响。外特性试验结果表明甲醇汽油在中、高转速时使排气噪声增大,其中6 000 r/min时最大增加4.0 d B(A);负荷特性(4 500 r/min)试验表明负荷达到M0最大负荷的32%以上时排气噪声也会增大。     

汽轮机通流部分优化设计

本文主要对高效新叶型的开发、子午通道优化技术、弯扭联合成型技术和新型汽封的应用等汽轮机通流部分性能的改进与优化措施方面进行了回顾与总结,并对汽轮机多目标优化现状进行分析,在汽轮机效率的提高方面进行了一定展望。     

航空发动机气动附加阻力修正测点布置与试验

通过对某型发动机的室内试车间的整场流场特性进行数值模拟研究,得到发动机试车间内的流场状况,分析了试车间内的速度、静压等物理量,绘制整场流线,针对试车间的气动附加阻力截面法修正方法,研究了在不同截面下的速度、静压变化规律,为气动附加阻力修正截面法在实际试车中的测量布点提供了依据,并且做了某型发动机室内试车台的实测试验,得到了测量及计算结果。结果表明,数值模拟可以清晰的模拟出试车时的整场状态,能得到实测不便测量部分的数据,可以对试车间不便搭建测量的位置进行补充,基于仿真得到的测点布局满足测量和计算的需求。     

汽车发动机工作循环的理论分析

主要介绍两种汽车发动机,包括内燃机和气动两种发动机的工作循环过程,尤其是对气动发动机得工作循环理论作比较具体的分析.     

基于总传递力最小的发动机悬置系统优化设计

对某车型四缸直列发动机悬置系统进行了优化设计.使用SQP(sequential quadmtic programming)优化算法,通过选择各个悬置的刚度,使传递到车身的动反力最小.同时保证各个悬置有足够的刚度,在各种工况下其静变形和振动幅值都限制在允许的范围内.优化后悬置系统隔振性能显著提高,传递力仅为原系统的50%.最后分析了优化后系统的隔振机理.     

气动干扰对平行双幅断面气动导纳影响研究

针对平行双幅桥梁存在的气动干扰现象,采用节段模型测力风洞方法研究气动干扰效应对双幅断面气动导纳影响。结果表明,由于气动干扰作用,双幅断面气动导纳与单幅断面气动导纳存在一定差别,尤其阻力气动导纳;相同外形断面产生的气动干扰效应相似,不同外形断面产生的气动干扰效应不同;由于下游断面对上游断面气动干扰影响较弱,不同间距引起的气动干扰对上游断面气动导纳影响无明显规律;随间距的增大气动干扰对下游断面气动导纳影响逐渐减弱,间距足够大时,此影响可忽略不计。     

基于分布式计算的复合材料机翼优化设计

将遗传算法与高精度的通用有限元分析软件相结合, 并将其应用于复合材料机翼满足气动弹性要求的优化设计中。为了提高采用遗传算法的复合材料机翼优化设计的效率, 探讨了将分布式计算与遗传算法进行集成, 形成了基于分布式计算和遗传算法的复合材料机翼优化设计方法, 并应用该方法解决某大展弦比复合材料机翼副翼和舵面操纵反效问题。计算结果表明, 该方法可用于解决工程上复杂结构优化问题。      

基于试验设计的发动机进气系统动态优化设计

发动机进气系统噪声是车辆最主要的噪声源之一,对车内噪声影响尤其显著.基于管道声学理论,提出了发动机进气系统噪声仿真方法--无源法;基于四分之一波长管的参数化模型,研究了发动机进气系统动态优化设计方法.应用"无源法",在不具备发动机仿真模型的情况下,通过进气系统声学性能DOE分析,利用响应面法对四分之一波长管的设计参数进行优化,为进气系统声学性能设计提供依据.     

发动机排气噪声测量方法的实验研究

由于在普通实验室条件下纯排气噪声的测量受到背景噪声的干扰,难以获得准确的测试数据,本文提出了两种实用有效的发动机纯排气噪声测量方法,设计了一种圆柱形隔声罩,对发动机外特性曲线上的纯排气噪声进行了试验研究。研究结果表明：本实验装置可行;发动机纯排气噪声强度随转速升高而增大,中高频噪声比例也随之加大;发动机纯排气噪声与背景噪声是相干声波,根据相干声波叠加原理计算出的纯排气噪声与实验值较为吻合,验证了两种测量发动机纯排气噪声方法的可行性。     

基于大涡模拟的CAARC模型角区开槽气动优化研究

超高层建筑属风敏感结构,对建筑外形进行适当气动优化可有效降低结构风荷载及风致响应。基于大涡模拟(LES)方法,采用一种新的入口湍流生成方法——NSRFG(narrow-band synthesis random flow generation)方法,进行超高层建筑标准模型(CAARC)角区开槽的气动优化研究。首先进行了CAARC高层建筑标准模型绕流模拟,并将模拟结果与风洞试验结果对比,以验证NSRFG方法的适用性;然后以CAARC模型为基础,设计了4种开槽气动优化方案,通过LES模拟得到基底弯矩功率谱,以估算建筑顶部位移响应和顶部峰值加速度响应。结果对比显示：对于矩形截面高层建筑标模,无论原型还是4种开槽气动优化方案,横风向脉动响应和峰值加速度响应整体比顺风向大;与全封闭原型相比,采取不同开槽方案均能降低顺风向和横风向风振响应,其中角区开槽对顺风向响应的优化效果最好,周向开槽对横风向响应的优化效果最好;4种开槽方案对于横风向响应的优化效果明显优于顺风向,其中相对而言周向开槽优化效果相对最好,使横风向脉动位移响应和横风向峰值加速度响应分别降低28.4%、32.8%。因此,从减小矩形截面超...     

汽车发动机悬置系统的严格解耦与优化设计研究

目前汽车发动机动力总成悬置系统设计的主要任务是选择悬置元件的刚度、位置和角度,使悬置系统自由振动模态频率避开发动机怠速激励力频率与车身自振频率,并尽量提高各模态振型的解耦程度,从而提高悬置系统隔振效果。悬置系统按预定频率严格解耦设计是使设计出的悬置系统模态频率完全等于按汽车设计频率规划预定的频率,并使各模态的振型严格解耦,即各向振动能量的解耦度等于1。该文从悬置系统的自由振动方程出发给出了对悬置系统按预定频率严格解耦设计的方程组,利用广义逆矩阵的理论讨论该方程组解的性质,并用广义逆矩阵的方法给出该方程组的求解方法,从而提供比当前的悬置系统模态优化设计更为简便高效的优化设计方法。相应的算例验证了该文提出的按预定频率严格解耦设计方程和求解方法的正确性。     

基于RBF和PSO的双喉道气动矢量喷管优化设计

本文探索了一种能多变量综合优化的方法,即对喷管进行参数化设计后,用均匀试验设计(UED)将试验样本均匀散布在设计区间内,求出各性能参数后,利用径向基神经网络(RBF)对试验样本进行拟合,再用粒子群算法(PSO)对训练好的神经网络进行寻优,找出了更好的双喉道气动矢量喷管设计参数组合。数值模拟结果显示,优化后的双喉道气动矢量喷管的矢量角有了明显提高。试验表明这种优化方法具有很好的优化能力,可以用来对喷管几何外形进行参数优化。      

红酒包装跌落仿真分析及优化设计

目的研究红酒包装跌落状态下的应力和变形情况,对缓冲衬垫进行优化设计。方法运用Ansys Workbench建立红酒包装的实体模型,并进行跌落的仿真模拟,根据结果分析包装的受力以及变形情况。以衬垫底座厚度和衬垫壁高度为设计变量,以整体变形、衬垫质量为优化目标,对红酒包装进行多目标优化设计。结果包装件的最大变形量为137.01 mm,优化后的衬垫底座厚度为23.06 mm,衬垫壁高度为183.1 mm。结论在衬垫质量基本不变的前提下,找到了最优方案,进一步提高了对红酒的保护能力,降低了红酒在跌落时的破损率。     

航空发动机室内试车台推力测量及其溯源体系分析

航空发动机推力测量相关影响参数的准确获取是保障台架推力测试准确性的前提。本文通过梳理室内试车台架推力附加阻力气动修正方法中所用到的关键试验参数、航空发动机试验与推力测量相关的常见控制参数、测量工具以及溯源标准及要求,最终形成相对完整的溯源体系,为实际试车工况下发动机推力测量校准技术的研究提供了借鉴。     

发动机排气冒蓝烟的原因及处理措施

引起发动机排气冒蓝烟的原因活塞环与气缸套未完全磨合,机油从缝隙进入：活塞环粘合在槽内,活塞环的锥面装反,失去刮油的作用;活塞环磨损过度,机油从开口间隙跑进燃烧室;油底壳油面过高：气门与导管磨损,使间隙过大等因素均会导致机油进入燃烧室参加燃烧。发动机排气冒蓝烟会造成发动机机油消耗量增大,动力性、经济性下降,加剧环境污染,有必要对该故障进行及时处理。     

叉车中冷发动机冷却系统的优化设计

叉车的冷发动机冷却系统包括空空中冷器、液力变矩器油冷器以及发动机散热器和风扇与其它的管路等部分组成,冷却系统的散热性能受着多方面因此素的影响,比如散热器的结构或面积、风扇的类型与直径以及转速等,因此在进行冷却系统的设计过程中,要将这些因素全面的考虑进来。就此问题展开讨论。