大功率液力变矩器叶轮强度有限元分析

为解决履带车辆大功率液力变矩器在高转速工况下的叶轮强度问题,基于单向流固耦合(FSI)理论,建立了液力变矩器叶轮强度分析模型.采用全局守恒插值算法,实现了流场网格节点上的流体压力载荷到结构网格节点的插值传递.结合惯性离心载荷,采用静力学分析的方法,对某型液力变矩器叶轮,进行了2种载荷共同作用下的有限元强度分析,得到了其...     

液力变矩器叶片制作方法研究

本文首先介绍了制作液力变矩器叶片模型的传统方法。接着,提出了利用液力变矩器工作轮模具进行叶片铸造的新方法,用该法制造的叶片具有良好的贴合性。最后,介绍了用计算机建立叶片三维实体模型,并采用数控机床直接进行加工的方法。文中较为详尽地阐述了这些方法,并通过对比得出各种方法的利弊。     

液力变矩器叶片参数的正交试验优化设计

在计算流体动力学中,采用正交试验方法对液力变矩器的叶片参数进行优化。研究了优化变量的选择方法。根据一维设计理论并结合计算流场的分布特征,选取对变矩器性能影响显著的叶片参数作为优化变量。采用正交试验方法分别以起动变矩比、最高效率为单目标进行优化,得到最优目标值。在此基础上构建综合目标函数进行优化。对某变矩器优化后起动变矩比和最高效率分别提升了1.5%、7.3%,表明该方法效果较好,具有工程实用价值。     

液力变矩器流体-固体耦合压力脉动分析

在冲焊型高功率密度液力变矩器的设计过程中,需要考虑在油液非定常流动下叶片所受压力载荷脉动,以及在载荷脉动激励下结构的振动响应。采用基于动网格的流体-固体耦合方法,沿叶片入口至出口方向设定监测点,分析对应位置压力载荷脉动与叶轮振动时域特性,对载荷脉动进行频率转换并对叶轮模态进行频域分析。分析表明:涡轮叶片所受压力载荷脉动幅值最大处位于叶片入口与外环连接处;压力载荷脉动与叶片振动的幅值沿叶片入口到出口逐渐减弱,且随着速比升高载荷脉动幅值与叶片振动响应明显减弱;涡轮脉动峰值频率在叶轮第2阶与第3阶模态之间,随速比升高,压力载荷脉动频域幅值明显减弱。     

液力变矩器循环圆和叶片的计算机辅助设计

该文针对军用车辆、汽车、工程机械等领域广泛应用的向心涡轮式液力变矩器，以一元束流理论、投影于多圆柱面的等角射影原理为基础，建立了液力变矩器循环圆和叶片的计算机辅助设计的数学模型；并在SUN工作站上，利用CAD软件的二次开发语言，编制了相应的程序，实现了液力变矩器循环圆和叶片的人一机交互式图形设计，提高了设计的速度和精度。     

制退机流固耦合仿真分析

传统的制退机流体与结构相互作用研究一般只注重于对内部流场的仿真分析,但都忽略了流体对结构的作用,仅将流场模拟的压力数值等同于结构所受压力,分析并不全面。文中通过建立制退机流场与结构场的耦合模型,在ANSYS Workbench一体化平台上,将内部流场数据传递给制退机结构场,运用Workbench集合的ANSYS Mechanical进行瞬态的固体分析,得出结构体所受的应力应变数据,为制退机结构设计提供了理论依据。     

高功率密度液力变矩器设计研究

针对车辆用高功率密度液力变矩器,构建了液力变矩器的基于CFD的叶栅系统三维设计方法、低流动损失精细设计流程,基于两相流动的性能精确预测方法以及其与发动机的动态匹配方法及评价体系,研制了系列化高功率密度高效率液力变矩器产品,在车辆及工程机械领域得到了广泛应用.     

高速切线泵叶轮结构流固耦合分析

高速切线泵是伺服系统动力元件,利用流固耦合方法分析了切线泵叶轮在耦合流场压力载荷时的应力状态,并与无流场压力载荷时的叶片应力状态进行了对比分析。叶片内部应力整体分布规律为越靠近叶轮中心的区域应力越大,越靠近叶轮外缘的区域应力越小;叶片根部最内侧为切线泵叶轮的危险点,耦合流场压力载荷对叶片最大应力影响较小,但会对整个叶轮应力的状态进行重新分布,个别叶片的应力会增大,设计时应注意对每个叶片区别分析。     

对闭锁式液力变矩器闭锁点的分析

本文阐述了液力机械传动系统中闭锁式变矩器闭锁点的含义、控制方式及确定方法。特别提出了闭锁点的校验方法和修正措施。     

液力变矩器的流量和扭矩的实时监测

车辆起步和换挡过程中液力变矩器涡轮扭矩变化对其舒适性有较大影响.为了在控制模型中精确地计算液力变矩器涡轮的扭矩,以搭载W305型液力变矩器的某轻型越野车为例,根据液力变矩器动态特性方程,搭建了液力变矩器仿真模型,并将液力变矩器的外特性仿真曲线与试验获取的外特性曲线进行了对比,误差小于3%,表明建立的液力变矩器的仿真模型满足滑模观测器的要求.采集试验车发动机转速(即泵轮转速)和输入轴转速(即涡轮转速),建立滑模观测器,观测涡轮扭矩和液力变矩器流量.结果表明,使用滑模观测器能准确地计算液力变矩器涡轮扭矩和流量.该滑模观测器已应用于车辆起步和换挡过程中液力变矩器的控制.     

车用大功率柴油机与液力变矩器动态匹配影响因素分析

为研究装甲车辆液力传动系统的动态匹配问题,对车用大功率柴油机与液力变矩器动态匹配的影响因素进行了分析。对柴油机和液力变矩器所组成系统动态匹配的动力性和经济性指标进行了合理定义。将基于有限试验数据的柴油机神经网络模型和基于混合流道法的变矩器计算流体力学仿真模型相结合,构建了柴油机与液力变矩器动态匹配性能计算程序。依据该计算程序对影响匹配性能的结构性因素进行试验设计分析,找出了变矩器有效直径和中间传动比对匹配性能影响的主效应和交互效应;分析了油门开度和变矩器闭锁速比等使用性因素对最优动态匹配区域的影响规律。结果表明：结构性因素是影响动态匹配性能的主要因素,使用性因素是相对次要因素,但使用性因素会在一定程度上造成最优匹配区域的位置和最优指标数值的变化。     

液力变矩器叶轮能容定向优化反设计方法

为提升液力变矩器性能的同时优化内部流场载荷分布,在对变矩器叶片设计过程中通过对泵轮动力载荷的合理设计,采用反设计方法并基于流场特性对变矩器能容性能进行定向设计,通过优化叶片形状增大液力元件的能容,同时改善流场平顺性。设计结果表明,反设计方法使泵轮能容提升了5.2%,同时内流场施加到叶表的载荷幅值下降了4.9%,反设计方法实现了泵轮能容的定向优化设计。     

液力变矩器闭锁过程转速调节策略研究

考虑到液力变矩器闭锁过程对动力性及闭锁品质的双重要求,提出一种基于发动机转速调节的闭锁控制策略。通过分析闭锁过程中闭锁离合器摩擦力矩和发动机惯性能量释放对闭锁冲击的影响,以闭锁离合器摩滑速度代替油门踏板位置作为柴油机调速系统输入激励,实现了闭锁过程控制。在某履带车辆上对该策略进行了实车验证,试验结果表明：基于发动机转速调节的闭锁控制策略在不损失车辆动力性的前提下能够实现更加平稳、快捷的闭锁过程。     

基于流固耦合的复合结构炮口制退器强度分析

为减小炮口制退器质量并能耐烧蚀,设计一种复合结构的炮口制退器。分别采用炮钢和钛合金材料组成炮口制退器的内、外层结构。以带炮口制退器的炮口流场的瞬态动载荷为计算条件,利用单向流固耦合方法对复合结构炮口制退器进行强度分析。分析结果表明：复合结构炮口制退器可满足强度要求,且质量明显小于全炮钢炮口制退器,可为提高炮口制退器的性能提供一种新的设计思路。     

箱体结构动强度的流固耦合有限元分析

针对某型车辆综合传动变速箱箱体,进行了流固耦合数学表达式的推导,并建立了箱体与箱体内油液的流固耦合有限元模型。首先分析了油液高度对箱体模态的影响;其次分析了其所受的动载荷,并进行了有限元的数值仿真计算,应用第四强度理论对箱体的强度进行了分析;最后根据计算结果,对该箱体结构进行了有针对性的加筋强化并对强化后的箱体振动再进行计算。仿真计算结果表明：进行加筋处理后的箱体结构振动幅值和应力均能得到有效抑制。     

液力变矩减速器制动性能的仿真研究

基于SIMULINK建立了液力变矩减速器制动的仿真模型,分析了某重型履带车辆下坡减速和高速减速的制动性能.研究表明该液力元件能够满足该车辆下坡减速工况的使用要求;受液力变矩减速制动器在车辆传动系统布置位置的影响,车辆高速时减速制动力略显不足,需进行液-机联合制动.