基于 AMESim 飞机液压能源系统用户可用压力仿真计算

对飞机液压能源系统中存在的压力损失进行了理论分析,并运用AMESim软件建立了飞机液压能源系统元件、管路以及用户的流量压降模型。基于仿真模型对典型飞行阶段液压能源系统各用户支路的压力损失进行仿真计算。该仿真分析模型可用于飞机液压能源系统用户可用压力计算。     

基于AMESim飞机液压能源系统用户可用压力仿真计算

对飞机液压能源系统中存在的压力损失进行了理论分析,并运用AMESim软件建立了飞机液压能源系统元件、管路以及用户的流量压降模型。基于仿真模型对典型飞行阶段液压能源系统各用户支路的压力损失进行仿真计算。该仿真分析模型可用于飞机液压能源系统用户可用压力计算。     

一种3挡自动变速器液压系统的动态特性仿真

为电动巴士3挡自动变速器设计一套液压控制系统。根据自动变速器工作原理通过理论计算设计液压系统各部件。利用ITI-SimulationX仿真软件建立3挡自动变速器液压系统动态仿真模型,在油温为90℃时对液压系统进行动态特性仿真,依据仿真结果对液压系统工作压力、流量等特征参数进行动态分析。仿真结果验证并优化了自动变速器液压系统的设计方案。     

一种新型的三自由度电动平台平衡结构模型

提出了一种基于三自由度并联机构的电动平台平衡构造设计。相比传统的液压结构平台,提出的电动平台由3个互相独立的电动缸和各自的刚性支杆链接组成,每个电动缸相对于整个平台机架具有2个自由度。同时针对机架受力分布特性,用力学传递方程量化力学性能,仿真数据结果表明:提出的三自由度电动平台比目前常用的电动平台和传统的液压平台具有更大的空间均衡性和静态力学性能。     

基于压力释放过程研究的闭式电动液压伺服系统技术改进

对闭式电动液压伺服系统压力释放过程进行建模仿真和试验研究,验证并明确了伺服阀上面级油滤的清洁程度与伺服阀稳态内部消耗量以及系统压力释放时间的关联性。进而提出将闭式电动液压伺服系统的压力释放时间作为伺服阀清洁程度的一种新的表征方式用以检测电动液压伺服系统的健康程度及可靠性,并对伺服机构相关结构进行设计改进。     

基于电动油泵的混合动力CVT能耗对比分析

为开发基于无级自动变速器(Continuously variable transmission,CVT)的混合动力变速箱液压系统,分析对比目前基于CVT的混合动力量产车型所采用的液压系统供油方案,结合混合动力变速箱实现纯电动行驶的功能需求及进一步降低液压系统能量消耗的需要,提出采用电动油泵作为混合动力CVT液压系统动力源的供油方案;并通过仿真方式对比电动油泵方案与其他几种供油方案在NEDC循环工况下的能量消耗情况,仿真表明采用电动油泵能够较其他方案减少更多的油泵能量消耗。为进一步验证采用电动油泵的节能效果,开发1台基于电动油泵的混合动力CVT,并通过台架试验的方式测定采用电动油泵与机械油泵供油方案在1 500r/min时的效率情况,结果表明电动油泵方案相比机械泵供油方案可以明显提升变速箱效率,在输入转矩150N?m时,电动油泵方案能够较机械泵供油方案提升变速箱效率3.72%。最后基于开发的混合动力变速箱搭载1台样车进行实车测试,验证采用电动油泵的实际可行性。     

新型电动液压转向系统建模及耦合分析

以轿车液压转向系统为研究对象,引进了一种具有主动转向和助力转向功能的新型电动液压转向系统。利用CATIA软件建立了新型电动液压转向系统的数字化三维模型,分析了该转向系统的结构和功能。并采用一种基于转向盘角速度和车速的附加主动转向活塞杆位移的变传动比控制策略,建立了从方向盘到车轮转向角的数学模型。最后应用AMESim软件完成了新型电动液压转向系统的建模,并对助力转向系统和主动转向系统同时工作时的高压油腔内的流量和压力进行了动态仿真分析。仿真结果表明,两系统同时工作时的流量压力特性相互影响很小,即在改变助力大小的同时主动转向系统给主动转向活塞杆的附加位移几乎不受影响,在改变主动转向活塞杆附加位移的同时齿条助力的大小也基本不受影响。故该新型电动液压转向系统能够较好的实现力和角位移的分工协同控制,对转向系统设计和开发具有一定的指导意义。     

加装超级电容纯电动汽车的性能分析

建立了基于MATLAB/Simulink的加装辅助能源——超级电容的电动车辆分析模型。通过CYC_CONST_45的仿真结果和实际运行结果比较,说明该模型的精度是可接受的。简要分析了多能源电动车辆的能源工作流程。通过车辆的动力性能、经济性能,包括匀速、变速、频繁加速/减速等不同的方面的分析表明,装配超级电容能够改善电动车辆的性能,并可以适当地保护蓄电池组,延长电动车辆续驶里程。     

纯电动压缩式垃圾车上装系统的节能研究

目前,纯电动压缩式垃圾车的生产厂家并未针对纯电动车底盘的特性改进设计上装控制系统,仍然沿用了传统燃油环卫车辆的液压泵恒速驱动控制方案,导致纯电动车的底盘优势未能充分发挥。通过对纯电动压缩式垃圾车上装液压系统的能耗进行分析,提出了根据具体工况来调节电机转速的控制方案。首先建立纯电动压缩式垃圾车上装液压系统的AMESim仿真模型,采用三次垃圾装载之后进行一次压缩的作业模式,对不同的装载时间间隔进行仿真。仿真结果表明:原方案下,上装系统作业能耗随装载间隔时间延长而增加,而在新的改进方案下,作业能耗与装载间隔时间无关,作业效率得到了提高。     

基于AMESim的大型飞机液压能源系统热特性仿真分析方法

针对飞机液压系统分布广泛、结构复杂、工况多、环境变化大而难以通过试验进行系统温度特性的验证难题,提出通过基于AMESim软件的计算机仿真手段进行飞机液压系统系统级热特性分析的方法。在对飞机液压系统典型元件进行发热与传热分析的基础上,完成了元件级的热仿真模型建模。以某大型飞机为例,进行了飞机平台散热条件的划分与设置,从而搭建了系统级的飞机液压能源系统热特性仿真模型。对于提高大型飞机液压能源系统的设计、评估、优化等的效率具有实际意义。     

机械制造系统能效评价的特点、研究现状及发展趋势

机械制造系统能效评价是对机械制造系统能量消耗状态和能量消耗过程及其能量效率的系统评价,它是机械制造系统降低能量消耗、提高能量效率的基础,其研究正在国际上兴起。首先,对机械制造系统能效评价的特点进行了分析,提出了能量消耗状态及其能效评价的多能量源特性和层次分布特性、能量消耗过程及瞬态能量效率的复杂多变性和产品全生命周期过程特性4个特点;然后,基于上述特点分析,对机械制造系统能效评价内容和能效评价指标的研究现状进行了分析;最后,指出了机械制造系统能效评价的发展趋势,即机械制造系统能效评价指标完整体系的建立、机械制造系统能效基础数据库的建立、机械产品和制造任务能量消耗的定额化、机械制造系统能效评价的标准化以及机械制造系统能效评价及能效提升的信息化支持平台开发等。     

机械加工系统能量效率研究的内容体系及发展趋势

机械加工系统量大面广,能量效率低,节能潜力和环境减排潜力巨大,并且涉及的科学问题多,因此,近年来对其能量效率问题的研究正在国际上迅速兴起。总结机械加工系统能量效率的广义内涵;对机械加工系统能量效率的研究现状进行总体概述和分类总结及分析;在此基础上,总结和提出由三类对象(机床、工件和系统)、五类基础技术问题(能耗环节和能耗组件能效问题、能量消耗与能量效率建模问题、机床与工件能量效率特性问题、能量效率评价问题和能量效率监控与管理问题)、两类功能技术(机械加工系统高能效优化运行技术和高能效机床优化设计技术)和两大目标(提升加工系统能量效率和开发高能效机床)组成的机械加工系统能量效率研究内容体系框架;最后提出和论述机械加工系统能量效率研究的5点发展趋势,即能量效率建模集成化、能量效率评价平台化、工件任务能耗定额化、系统运行能效最优化和机床设计能效综合化等。     

基于SOM-Kmeans的机床能效等级评价方法

机床能效等级评价是提高能源效率的基础。现有机床能效评价方法多运用能量利用率和比能等指标评价特定加工过程能效,未考虑加工能力对机床能效评价的影响,致使无法综合评价机床能效等级。为此,从机床加工能力和能耗特性角度构建机床能效等级评价指标,提出基于自组织映射神经网络-K均值(SOM-Kmeans)的机床能效等级评价方法。首先,分析机床加工能力特性和时段能耗特性,构建机床加工能力指标和多时段能耗特性指标;其次,运用SOM-Kmeans对机床能效信息进行聚类分析,并采用主成分分析法(PCA)对机床能效等级进行综合评价;最后,通过实际案例验证了所提方法的有效性和实用性。     

基于矩阵回路的锻造操作机能量回收及控制参数的设计方法

针对阀控式锻造操作机液压系统能源利用效率低、能耗大的问题,基于液压矩阵回路,利用泵/马达能量传递单元以及矩阵阀组的灵活组合,设计了能量回收液压系统,结合恒定压差的伺服控制方法,实现了对锻造操作机大车行走、夹钳下降两种动作的能量回收,为验证节能特性,进行了仿真和模拟实验。结果表明：夹钳下降动作中,蓄能器回收了重力势能的39.2%;大车行走过程中,蓄能器回收了惯性势能的37.1%;采用能量回收系统后,泵源输出能量比原系统减少约13%。能量回收液压系统及恒定压差伺服控制方法实现了对锻造操作机两种动作的能量回收,为多执行器系统的节能发展提供了指导。     

轮胎式起重机串联式混合动力系统研究

起重机提升的货物在下降时为防止自由落体通常使用能耗制动系统消耗大量的机械势能,造成能量的大量耗废。如何将大量耗废的能量进行回收再利用是起重机节能领域研究的热点问题。提出了基于势能回收再利用的轮胎式起重机的油电混合动力系统节能方案,采用简单可靠的串联式混合动力结构,选用超级电容作为储能装置,并描述了该起重机混合动力系统的工作原理。     

简易升降机能效测试与对比分析

为了掌握简易升降机的能耗和能源利用效率情况,对简易升降机不同工况下的能量传递规律进行了研究,针对实际情况制定了简易升降机能效对比测试的测试方案,采用了供给能、有效能标称值和能效标称值三条定义,确定了以能效标称值作为评价简易升降机能源消耗水平的指标,实际测试过程中采用三相电能质量分析仪对两台参数基本一致的简易升降机进行了能效测试,并对不同工况下各品种简易升降机的供给能、有效能标称值、能效标称值、有功功率以及上述测量值的理论计算值进行了对比分析.测试结果和分析表明,强制式简易升降机在下降工况存在能量反馈环节,总体上曳引式简易升降机比强制式简易升降机节能,这也为简易升降机能耗的评价提供了可靠的实测数据.     

输送能耗对地源热泵系统节能率的影响分析

对地源热泵系统节能率受系统输送能耗影响的问题进行了理论分析,并建立了地源热泵系统节能率与输送能效比之间的关系式。结合3个不同类型地源热泵系统的测试结果,分析了各系统的输送能效比和节能率。指出了降低地源热泵系统输送能耗的技术措施。     

SDDC型双作用液动旋冲接头能量利用率研究

对SDDC型双作用液动旋冲接头主要工作过程中的能量转化及利用问题进行了分析,建立了该型双作用液动旋冲接头各工作过程的能量方程。依据能量方程,推导出了液动旋冲接头的单次冲击能量、冲击频率、水力能量利用率的计算模型,并对计算模型进行了验证。研究了泵的排量、泵压、旋冲接头的结构尺寸,以及冲锤质量等对泥浆泵工作情况及水力能量利用的影响,研究结果表明：泥浆泵的泵压、排量增大,SDDC型双作用液动旋冲接头的单次冲击能量、工作频率、水力能量利用率增大,反之,则相应减小;旋冲接头的结构尺寸和冲锤质量对水力能量的利用率影响也很大。     

复合式电磁悬挂系统馈能特性分析

为有效回收车辆悬挂振动能量,对馈能影响因素及相互间的关系进行分析。建立复合式电磁悬挂系统(composite electrical-magnetic suspension system,简称CESS)动力学及馈能电路模型,采用功率流的方法分析悬挂系统的能量输入、输出及耗散关系。在考虑传递效率的条件下,分析电阻比、激励频率及振幅对馈能效率与馈能功率的影响。讨论了减振指标及馈能性能之间的关系,通过台架试验分析了外接电阻与悬挂相对运动速度对馈能性能的影响。结果表明:采用功率流的方法可有效分析悬挂能量流动关系,馈能效率和馈能功率受电阻比、激励频率及振幅等因素影响;悬挂系统不能同时满足最大馈能效率和最大馈能功率,悬挂系统减振及馈能性能存在一定的相互制约关系。     

基于气动功率的气缸能量分配与节能研究

通过建立气缸工作过程的解析模型，引入有效能、气动功率的概念，应用MATLAB/Simulink软件仿真，分别计算了气缸工作过程中的能量分配和能量损失，并对影响气缸能量损失的主要因素进行了分析。最后，以SMC某型节能阀为对象，通过对比不同回程压力下的节能效果，验证了提出的气缸工作能量分配与能量损失理论模型，对气缸的节能研究具有重要指导意义。