HCPE曲轴优化设计的响应面近似方法

曲轴是液压约束活塞发动机（HCPE）重要的零部件,为进行结构优化设计,建立了HCPE曲轴基于响应面方法（RSM）的优化模型,并运用RSM对HCPE曲轴进行优化设计。结果表明,该模型与有限元模型相比,误差在3％以内,体积减小了18．80％,且能够明显缩短优化过程的计算分析时间。该模型的研制为RSM方法在发动机优化设计领域应用研究提供了基础,为HCPE多学科协同优化的实现提供了支撑。     

机械/液压双元动力发动机曲轴优化研究

针对机械/液压双元动力输出发动机性能问题,本文基于ANSYS对双元动力发动机曲轴进行了优化研究,根据双元动力发动机的动力学模型,在标定工况下分析了双元动力发动机的曲轴负荷,建立了曲轴三维模型,在6种情况下进行了有限元分析,得到优化的载荷工况,建立了曲轴优化模型。优化结果表明,曲轴体积由优化前的2.34×10-3 m3下降为优化后的2.08×10-3 m3,曲轴的总体积减小了11.42%,运转不均匀度由优化前的3.56%降低到3.34%,改善量达到6.18%,优化效果较为明显。该研究为后续的优化设计和分析提供了理论基础,具有广阔的应用前景。     

HCPE连杆优化设计的响应面近似方法研究

为提高设计效率和实现液压约束活塞发动机（hydraulicconfinedpistonengine,HCPE）协同优化,对HCPE连杆优化设计的响应面近似方法进行研究,建立了HCPE连杆优化设计的响应面二阶模型,并对连杆响应面二阶模型计算结果与有限元分析结果进行比较,结果表明,误差较小,在5％以内。通过优化,与原始体积相比,连杆体积减小了约20．03％。运用响应面近似方法可缩短计算时间,降低计算成本,为HCPE协同优化提供了理论依据。     

基于虚拟样机的HCPE运转稳定性研究

液压约束活塞发动机（HCPE）是一种新型的将燃料在发动机缸内燃烧产生的热能转化成流体压力能的动力装置,其运转平稳性是设计分析和性能评价的重要依据。针对假定曲轴等角速度转动研究发动机的工作平稳性的方法与实际不符,基于CAD/CAE软件建立了三缸轴向HCPE的仿真模型,提出不动点迭代的转速调控方法可使曲轴很快收敛到某一工作转速。假定瞬时角速度可变进行了仿真研究,结果表明,三缸轴向HCPE的运转不均匀度为4.75%,可以满足使用要求。