干燥烘箱极片表面流场特性研究

极片表面流场的均匀性是影响锂电池极片生产质量的重要因素。为了提高锂电池极片生产效率,通过流体仿真软件对烘箱风刀进行流场数值模拟,对极片表面流场进行了研究。通过提取极片表面流场速度分布情况,量化分析极片表面的流场分布的均匀性。针对极片表面风速分布不均的现象,对干燥烘箱风刀进行了优化,为接下来的进一步烘箱结构优化做基础。结果表明,经过优化后的风刀,使极片表面流场的均匀性得到了改善,防止了烘干区回风均集中在两侧导致的中间干燥不足、两边过干的情况。     

锂电池极片干燥箱风速场均匀特性研究

以锂电池极片干燥箱为研究对象,通过结构建模与流场数值模拟,得到其稳态风速场,对风速场均匀特性进行了重点分析,首次提出了均匀程度的量化指标及计算方法.基于前述物理模型和分析方法,对比分析了常用工况下不同运行参数对风速场均匀程度的影响;探讨了进风口、回风口的数量和位置等结构因素与风速场均匀性的定性关系.为干燥箱结构优化设计,提高能量利用效率和极片干燥质量提供了理论依据.     

涂布机悬浮烘箱的结构参数优化

悬浮烘箱是涂布设备的关键部件。以悬浮烘箱箱体为研究对象,采用Solid Works建立模型并划分流体域,使用Gambit软件进行网格划分与检查,运用Fluent进行流体仿真运算,通过对速度和压强统计量的计算评估烘箱的烘干性能;获取了烘箱箱体距离、角度对烘干性能的影响规律,研究得到了悬浮烘箱箱体的最佳倾斜角度与前端距离选取范围,为涂布设备悬浮烘干系统设计提供理论基础和参数选取方案。     

磁悬浮列车悬浮电磁铁结构优化方法研究

悬浮电磁铁是磁悬浮列车实现悬浮运行的重要部件,其结构性能直接影响磁悬浮列车的运行安全。针对磁悬浮列车悬浮电磁铁结构,以改进电磁铁结构和优化悬浮控制难度为研究目标,结合电磁铁结构所受的电磁力,分析电磁铁极板沿列车运动方向的变形,提出一种电磁铁结构的改进方法:以有限元方法对待改进模型进行结构变形仿真分析;通过多项式最小二乘拟合方法,拟合分析所得的离散变形数据;根据拟合曲线,改进原模型为预凹型结构。最后对改后模型进行验证对比仿真分析,分析结果表明:磁悬浮列车运行时,改进模型沿列车运动方向的悬浮间隙较原模型小,有效降低了悬浮控制难度。     

锂电池极片干燥箱风刀内流特性的试验与数值模拟对比研究

为获得锂电池极片干燥箱中所用风刀的均流特性与阻力特性及验证数值模拟结果的正确性,依据几何相似,使用有机玻璃材质,制作与数值仿真模型相同结构尺寸的风刀性能试验箱体。采用与数值模拟一致的进口流量和出口压力为边界条件,实现运动相似。通过对不同流量下进出口压差的测量,得出风刀的阻力特性;利用热线风速仪沿风刀出口逐点测取风速值,求得风刀对空气的均流特性。试验结论与数值模拟结果具有较好的一致性：在同样整体尺寸和运行工况下,带有底部筛板及内胆的风刀阻力较小,进出口压差在33～524 Pa,其均流性最好,出口气流均匀性在95%以上;带有顶部出风圆孔且无内胆的风刀阻力最小,进出口压差在24～354 Pa,其均流性最差,出口气流均匀性为80.4%,达不到使用要求;无底部筛板和内胆且出风口狭小的风刀阻力最大,进出口压差在203～3 234 Pa,达不到减阻要求,其均流性较好,出口气流均匀性为91.1%。探讨风刀均流作用与压力损失之间的内在联系,提出在实际生产中风刀形式的选择与调整原则。     

锂电池极片辊压机刚度分析与结构优化

在锂电池极片加工过程中,由于其高能量密度要求与涂覆材料力学性能存在矛盾,故需要根据极片所需压缩比严格控制辊压力的大小,而实际中,轧辊特性使两辊之间窄缝距离的直接测定不容易,因此难以通过物理样机试验的方式直接得到生产过程中辊缝与辊压力之间的关系。针对该问题,简化了辊压过程中的物理量,建立了整机和极片变形的数学模型,利用数学模型间接得到整机辊压力与辊缝变化之间的定量关系。采用仿真驱动设计的方式,基于响应面法和多目标优化算法得到整机的设计优化结果。测试试验表明,简化的数学模型可以数字化地描述辊压机的工作情况,便于指导生产中控制极片的制造工艺参数,同时基于响应面的设计优化提高了辊压机的设计生产效率。     

基于CFD分析的某发动机进气歧管结构优化

进气歧管对发动机各缸进气均匀性和发动机动力性具有重要的影响。利用CAD/CFD相结合的手段对某发动机进气歧管的流通性能和进气均匀性进行分析和结构设计优化,结果表明:优化后的进气歧管具有良好的进气均匀性,满足发动机最大进气量、最大功率和扭矩的要求。并且,进气歧管的均匀性对发动机整体进气均匀性具有关键作用。     

极端风速条件下风力机结构动力响应特性研究

为评估极端风速条件对风力机动力响应的影响,掌握风力机运行中的不利风速条件,以某2MW陆上风力机为例,基于FAST软件分别进行极端运行阵风、极端方向变化、垂直极端风切变和水平极端风切变四种条件下的风力机动力响应计算,并将结果与稳态风作用下的结构响应对比,分析不同极端风速条件对风力机动力响应的影响。算例结果表明,垂直极端风切变对叶根挥舞弯矩变化幅值最大;俯仰弯矩是塔底的控制载荷,在持续极端风速条件的范围内,极端运行阵风是塔底俯仰弯矩的最不利风速条件;当出现极端风向变化且未进行风力机偏航操作时,载荷与振动幅值将高于原有水平,加剧风力机结构发生疲劳破坏的风险。     

动力总成悬置支架IPI分析与结构优化

采用Hyperworks仿真软件对动力总成悬置支架进行优化分析,基于IPI和结构优化等分析方法诊断悬置支架动刚度不足的原因,寻找优化路径和确定改进方法.     

用注射分析对悬浮填料结构优化

悬浮填料的结构对其挂膜性能影响较大,设计时需要重点考虑其结构优化.在现有悬浮填料结构的基础上进行改进,设计三种新型填料结构,采用注射分析软件对这些悬浮填料的注塑性能进行模拟计算,了解塑胶熔体在填料模腔中的流动状况,得到这些填料结构上各点的注塑时间、塑胶压力、温度和塑胶流动状况等数据,并根据这些数据比较它们之间的注塑优劣,数据显示,加筋多面空心球结构注射性能比较好.     

某样车前悬特性分析及优化方法研究

利用ADAMS/CAR软件对某样车麦弗逊前悬架建立仿真模型,并对车轮定位参数和车轮跳动量进行仿真。通过对仿真结果和样车悬架同工况K&C台架试验数据进行比较,验证了所建模型的准确性。同时,应用ADAMS/insight软件对该悬架部分硬点坐标进行敏感度分析以及回归分析,并对模型进行硬点优化求解。对比优化前后的仿真结果可知,优化后车轮外倾角、车轮前束角变化量更小,主销内倾角、主销后倾角略有变化,有利于整车操纵稳定性,验证了该优化方法的可行性。     

公理化设计在悬架K特性优化中的应用

在adams/car中建立前悬模型,采用试验设计方法(DOE)分析硬点坐标对前束角、外倾角、车轮侧向位移、主销内倾角以及主销后倾角这五个性能要求的影响。选出对悬架K特性影响最大的几个设计变量,运用独立性公理将悬架运动学特性的诸多相互耦合的性能要求进行解耦,得到悬架系统设计矩阵。该设计矩阵给出了能满足所有性能要求的具体设计顺序。最后根据这个顺序对悬架硬点坐标进行优化,结果表明优化后的性能指标都有不同程度的改善,证明了公理化设计在悬架K特性优化中的有效性。     

工程车辆驾驶室振动特性分析及悬置优化

针对现有车型所存在的振动问题,应用振动测试设备对实车进行摸底实验,采集实验数据,分析所存在的问题为近一步的理论分析和有限元仿真等研究提供依据。建立挖掘机驾驶室有限元模型,运用模态分析方法对驾驶室有限元模型进行求解,得出驾驶室模态参数。综合发动机激振频率、驾驶室模态共振频率及实验数据等因素合理选择驾驶室悬置参数,改进驾驶室悬置,并对比改进前后驾驶室振动响应数据,验证优化方案的可行性,为同类研究提供参考。     

Modeling and optimization of characteristics of the conventional suspension of passenger car wheels

In this work we consider the rear conventional suspension of passenger car wheels. Two patterns of spatial suspension mechanisms are proposed. In addition, it is shown that the second pattern is more preferable. This work is aimed at optimizing the kinematic characteristics of the second pattern of the suspension mechanism. The results of optimization are given.     

轿车乘坐舒适性及悬架系统匹配与优化

对车辆悬架系统偏频特性进行快速的分析和匹配,有着重要的工程实际意义.因此基于车辆平顺性,建立了适用于车辆振动分析的基本力学模型,以垂向振动频率和俯仰振动频率为评价指标,针对国产某车型,对其悬架系统前、后偏频进行优化,提出了改善车辆平顺性的优化方案.优化结果和试验结果相比较,说明了此种优化方法快速有效.     

动力平板车车架结构的拓扑优化设计

以100t动力平板车车架为研究对象,建立动力平板车车架的力学模型.在HyperMesh中建立车架的简化CAD模型及网格划分并结合实际工况采用Optistruct模块进行拓扑优化分析,求出拓扑图形.按照拓扑分析所得规律,结合实际结构特点,提出动力平板车车架的设计方案,为车架的改进设计提供了理论依据.     

Design and optimization of coil structure based on the uniformity of core temperature field

Coil structure size parameters during electromagnetic induction heating affect the temperature field and heating rate of a carbon fiber-reinforced polymer (CFRP) shell. In this study, a finite element analysis model is established on the basis of a single-screw coil structure, and the influence of coil diameter, length, turns, and position relationship on the temperature field distribution and heating rate of the CFRP shell is studied. According to image entropy theory, the influence of coil structure size parameters on the uniformity of a temperature field distribution is analyzed. Furthermore, the accuracy of the coil structure size parameters with respect to temperature field variation is verified with a CFRP induction heating experiment. This study provides theoretical support and a verification method for the selection, design, and optimization of the coil structure size parameters of CFRP shells during induction heating.

     

Analysis and experiment on structure parameters for an energy reclaiming suspension

An energy reclaiming suspension is proposed to reclaim vibration energy in the suspension. To study its riding performance and reclaiming energy performance, a hydraulic energy reclaiming device prototype is produced and its mechanical behavior is analyzed and tested according to the hydraulic theory. Theoretical analysis shows that mechanical behavior of the energy reclaiming device is embodied by a viscidity damping parameter and an analogous coulomb damping parameter determined by its structure; their expressions are obtained. Experimental investigation shows that theoretical predictions agree with test results.     

Analysis and experiment on structure parameters for an energy reclaiming suspension

An energy reclaiming suspension is proposed to reclaim vibration energy in the suspension. To study its riding performance and reclaiming energy performance, a hydraulic energy reclaiming device prototype is produced and its mechanical behavior is analyzed and tested according to the hydraulic theory. Theoretical analysis shows that mechanical behavior of the energy reclaiming device is embodied by a viscidity damping parameter and an analogous coulomb damping parameter determined by its structure; their expressions are obtained. Experimental investigation shows that theoretical predictions agree with test results. __________ Translated from Journal of Jiangsu University (Natural Science Edition), 2006, 27(1): 35–39 [译自: 江苏大学学报(自然科学版)]     

磁流变互联悬架的馈能特性及动力学性能分析

针对兼顾汽车行驶平顺性和馈能特性的需求,提出了一种新型磁流变互联悬架模型.先构建磁流变减振器力学与馈能的理论模型,并通过Simulink软件搭建磁流变减振器模型和磁流变互联悬架模型,分析影响馈能特性的主要参数;基于整车仿真模型,以30 km/h车速和一段C级路面为激励输入,对磁流变互联悬架与传统液压互联悬架进行对比仿真,分析互联悬架在实际路面激励下馈能特性和汽车行驶平顺性的变化规律.结果表明:磁流变互联悬架的减振效果更好;在满足车辆行驶平顺性需求的前提下,具有有效回收互联悬架振动能量和提高抗俯仰侧倾的能力.