发动机排气隔热罩噪声研究

薄板件共振是发动机常见的噪声问题,本文通过频谱分析、声源定位试验、仿真分析的方式锁定了导致排气隔热罩共振噪声突出的原因,通过对隔热罩进行形貌优化,降低了模态密度,提高了模态频率,降低了产生共振噪声的风险,最终降低了发动机的噪声,提升了发动机的声品质。     

汽车发动机用隔热罩设计及模态优化

汽车发动机用隔热罩主要对其保护的零件起阻隔外部热量、降低表面温度的作用,并且隔热罩还要有足够的耐交变振动的能力和使用寿命。这使得隔热罩本身需要满足一定的设计要求。通过列举实例的方式,概括阐述隔热罩的两种设计方法,以及设计完成后需要校核满足的设计要求。同时针对隔热罩模态优化的问题给出解决方法,确保隔热罩设计的合理性、规范性和实际使用的安全性。     

某汽油机排气歧管隔热罩优化分析

使用Abaqus软件对不同类型的非线性复合材料隔热罩进行振动分析,预测不同设计方案的排气歧管与催化器隔热罩的振动情况,并展示了使用LMS.Test Lab测试工具对噪声优化效果验证的主要过程。     

基于三维耦合热保护仿真技术的机舱热害分析及优化

针对某乘用车发动机舱内散热器的风扇罩受高温烤化问题,运用流体软件STARD CCM+和热分析软件Radtherm进行了三维耦合热保护仿真分析.通过优化前舱布置及隔热罩设计,有效地解决了风扇罩的热害问题.试验结果表明,优化方案的仿真误差在10％以内.     

某车型排气系统隔热罩开焊问题分析及解决

某搭载四缸汽油增压发动机的车型,在整车耐久试验中排气系统主消声器隔热罩发生两次开焊问题,通过有限元分析确定第一次开焊原因为隔热罩模态低,发动机工作频段内发生共振,增加固定点后,隔热罩模态提高至248.7Hz;第二次开焊原因为隔热罩模态与主消声器壳体模态接近引起的耦合共振失效,通过提高隔热罩模态,使隔热罩与主消壳体不在一个频段内振动。本文通过确定失效原因及整改措施,为今后其他项目的隔热罩设计提供指导。     

发动机排气歧管隔热罩的数值分析

在发动机零部件设计开发前期,使用ABAQUS软件对隔热罩件进行模态和热应力分析,预测隔热罩频率、振型和热应力分布及其变形情况,其设计状态满足发动机NVH和耐热性能要求,为隔热罩设计提供参考。     

某汽油机排气歧管隔热罩开裂问题分析及优化设计

随着某汽油机的技术升级,排气歧管隔热罩由单层改进为双层中空结构,但在进行发动机台架试验过程中出现了开裂现象。通过对隔热罩的模态、应力分布、断口及振动进行分析,其开裂的根本原因为振动疲劳引起,而解决方法是采用合理布置加强筋的方式提高其局部或整体刚度以减小振动,优化后的设计方案通过了通用全球发动机耐久试验和热循环试验。     

铝合金材料发动机罩内罩板优化设计研究

以某车型的发动机罩数模为原型,将发动机罩内罩板作为研究对象,选取当今热门材料铝合金,提出了一种拓扑优化和形貌优化相结合的优化方法,使模型在轻量化的同时满足基本力学性能要求。分析过程中模拟了发动机罩最常见的6种工况,通过有限元软件计算出符合这些工况下的最优化结构,根据优化结果修改内罩板模型,并与标杆车模型的力学性能进行对比。经检验铝合金材料发动机罩设计模型质量较标杆车模型减轻约21.4%,力学性能良好。     

发动机罩的结构轻量化设计

应用拓扑和形貌联合优化,以及基于DOE灵敏度分析的尺寸优化对发动机罩进行轻量化设计。分析了原发动机罩主要承载状态的刚度和一阶约束模态。两种优化设计方法均以体积最小为目标,弯曲刚度、扭转刚度、侧向刚度和一阶约束模态频率为约束条件。根据优化设计结果,给出了两种轻量化方案。对比优化前后的结构性能,从刚度和一阶约束模态频率角度验证轻量化方案的可行性。CAE分析结果表明,两种方法均可以达到降低发动机罩质量且满足结构性能要求的目的,而且,对此发动机罩尺寸优化的轻量化效果更好。     

发动机罩板多工况下结构分析及优化

发动机罩是汽车车身覆盖件重要组成部分,其结构的刚度和振动模态性能是在设计时需要考虑的.通过对原始发动机罩结构的分析,发现原始结构存在不足,依据拓扑优化和形貌优化理论对其结构进行优化,以位移、模态、体积分数等为约束,以加权应变能最小为目标,得出最佳材料分布及压延筋分布,按其分布进行重新设计.优化结果显示发动机罩性能得到明显改善,同时新结构的质量也有所下降.     

大电流加热的热腔离子源结构设计

In construction of a high current heated hot-tube ion-source, the design of heat shield structure, the optimization of the current input pole and the structure of the heat dissipation are discussed. The heat test of this ion-source is also mentioned and discussed.     

基于拓扑优化和Kriging模型的前中盾结构轻量化设计

前中盾是盾构机的重要部件,其结构尺寸大、服役环境复杂,因此,在保证结构强度的前提下进行轻量化设计至关重要。针对某型号泥水平衡盾构机的前中盾,通过拓扑优化和尺寸优化实现轻量化。对现有前中盾结构进行拓扑优化设计,并根据拓扑优化结果进行二次设计;针对二次设计后的前中盾结构,构建尺寸优化模型,利用正交试验和方差分析筛选出对性能响应(前中盾质量、最大变形和最大应力)影响较大的结构参数作为设计变量,并通过最优拉丁超立方采样和有限元分析获得45组样本点,由此构建设计变量-性能响应隐式关系的Kriging代理模型;通过序列二次规划算法对前中盾尺寸优化模型进行求解获得最优的尺寸参数组合。验证结果表明,前中盾经过拓扑优化和尺寸优化后,质量减小约30 t,降幅达3.1%。     

基于注意力分配的盾构显示界面优化研究

为保证盾构机的有效掘进和安全运行,让司机第一时间识别盾构机显示界面中掘进状态和地质变化等相关信息是关键。因此,提出一种基于注意力分配的盾构机主控室显示界面布局优化方法,综合考虑参数信息重要程度与视觉特性,利用Jack软件生成最佳可视区域。在此基础上,结合参数信息模块的注意力等级,构建基于注意力分配的盾构机主控室显示界面优化模型。针对基于注意力分配原则构建的界面布局模型求解问题,提出一种基于人工鱼群与粒子群混合智能算法的模型求解算法,解决优化模型求解过程中因权重系数设置不合理而使节点信息的重要性量化不够准确,并难以获得最优方案的问题。最后,针对优化后的盾构机主控室显示界面进行眼动试验,试验结果表明,优化后的盾构机主控室显示界面能够更好地使驾驶员的注视点集中在相应的认知加工区域,能够快速获取掘进参数。     

盾构机刀盘驱动多级行星齿轮传动系统的多目标优化

为满足盾构机刀盘驱动多级行星轮系高可靠性、低振动和高功率密度的设计要求,在建立系统的可靠性模型和动力学模型的基础上,建立了以系统可靠度、各级行星轮振动加速度和系统体积/质量为目标函数的多目标优化设计的数学模型,并针对工程实例,利用混合离散复合形法对其进行求解。结果表明,提出的优化模型及优化方法可有效地提高盾构机刀盘驱动多级行星轮系的可靠性,减小系统的振动水平和体积/质量。研究结果可为高可靠性、低振动、高功率密度的盾构机刀盘驱动多级行星减速器的设计提供参考。     

基于耦合分析与加权满意度的机械系统多目标协同优化方法

针对机械系统优化中因设计变量耦合关联导致的优化结果可靠性问题,提出了基于加权满意度的耦合关联机械系统多目标协同优化方法。建立机械系统设计变量耦合关联模型,采用最大-最小满意度函数法,并考虑各子目标的相对权重,建立基于权重加权和的多目标协同优化评价函数,将多目标优化问题转变为单目标优化问题。以掩护式液压支架四连杆机构-结构多目标协同优化为对象的应用表明,提出的方法简化了耦合关联机械系统多目标优化求解的复杂度,而且提高了优化结果的可靠性。     

Impact of heat shield structure in the growth process of Czochralski silicon derived from numerical simulation

Further development of the photovoltaic industry is restricted by the productivity of mono-crystalline silicon technology due to its requirements of low cost and high efficient photocells. The heat shield is not only the important part of the thermal field in Czochralski（Cz） mono-crystalline silicon furnace, but also one of the most important factors influencing the silicon crystal growth. Large-diameter Cz-Si crystal growth process is taken as the study object, Based on FEM numerical simulation, different heat shield structures are analyzed to investigate the heater power, the melt-crystal interface shape, the argon flow field, and the oxygen concentration at the melt-crystal interface in the process of large Cz-Si crystal growth. The impact of these factors on the growth efficiency and crystal quality are analyzed. The results show that the oxygen concentration on the melt-crystal interface and the power consumption of the heater stay high due to the lack of a heat shield in the crystal growth system. Argon circumfluence is generated on the external side of the right angle heat shield. By the right-angle heat shield, the speed of gas flow is lowered on the melt free surface, and the temperature gradient of the free surface is increased around the melt-crystal interface. It is not conducive for the stable growth of crystal. The shape of the melt-crystal interface and the argon circulation above the melt free surface are improved by the inclined heat shield. Compared with the others, the system pulling rate is increased and the lowest oxygen concentration is achieved at the melt-crystal interface with the composite heat shield. By the adoption of the optimized composite heat shield in experiment, the real melt-crystal interface shapes and its deformation laws obtained by Quick Pull Separation Method at different pulling rates agree with the simulation results. The results show that the method of simulation is feasible. The proposed research provides the theoretical foundation for the thermal field design of the large diameter Cz-Si monocrystalline growth.     

盾构刀盘驱动模拟装置液压系统设计与研究

论述了一种盾构刀盘驱动模拟装置液压系统工作原理,从变量泵、电机及液压马达选型、发热计算等方面对其液压系统进行了设计与研究,并根据实验需求,按照等比缩放原则,设计了模拟刀盘惯性负载的惯性轮。该模拟装置,能够为进行盾构刀盘驱动液压控制系统的研究提供可靠的实验平台。     

波纹结构对纵向波纹隔热屏冷却特性影响的数值研究

针对冲压发动机燃烧室纵向波纹隔热屏热防护技术,通过改变波纹的几何结构,开展了隔热屏近壁流场结构调控的研究,采用数值模拟获得了波形对纵向波纹隔热屏流场结构和冷却特性的影响规律。研究结果表明,增加单周期内的冷流迎风侧长度占比更有利于冷流动压进气,充分利用火焰筒内外压差,同时减小了入射冷气流与热流的夹角,减小近壁卷吸涡尺度,降低近壁区的湍流强度,削弱冷、热流掺混,显著增强波谷冷气对下游波峰的保护作用;随着迎风侧长度占比增加,隔热屏的平均综合冷效显著提高。     

南京盾构A环盾体制造技术研究

南京盾构为超短周期项目,工期紧任务重,A环盾体为法兰插入式结构,由大小不等的6部分通过法兰连接成整体,内孔为腰形孔,直径大,吨位重,加工精度要求高,制作难度大。通过对A环盾体结构制造特点的分析,研究了A环盾体的制造技术,详细介绍了A环盾体的制作、焊后回火去应力热处理和整体机加工工艺,对同类盾构机盾体的制造加工具有借鉴作用。     

基于CFD商用车热保护仿真与验证

为了研究某款商用车在最大扭矩工况下悬架气囊与挡泥板表面温度超标的原因。采用CFD软件建立了商用车发动机舱CAD模型,并进行有限元网格划分和设置舱内温度边界条件,求解在最大扭矩工况下舱内温度情况。通过流场和温度场分析获得的排气管热量对气囊和挡泥的热害影响范围与表面温度,对其分别采取增加隔热罩和隔热套的优化措施以降低热害,并结合实验进行验证。最终结果表明：优化后气囊表面温度平均下降了11.95 ℃,优化后挡泥板表面温度平均下降了9.2 ℃。改进措施取得了显著成果,为后续车辆设计提供了参考。