电控增压泵高速电磁阀电磁力与能耗特性分析

为深入研究电控增压泵电磁阀电磁力与能耗特性,采用有限元分析方法建立了电控增压泵高速电磁阀的三维静磁场仿真模型,并用试验数据验证了模型的准确性;通过数值仿真分析开展了驱动电流和结构参数(线圈匝数、磁极半径、工作气隙)对电控增压泵电磁阀电磁力与能耗的特性研究,得出各参数对电磁阀电磁力与能耗间的权重影响及量化分析。结果表明:主副磁极半径对电磁力影响占比最大,为38.15%;驱动电流次之,占比为31.08%;线圈匝数对电磁力影响占比为17.06%;工作气隙对电磁力影响占比为13.71%。从能耗角度分析了电控增压泵电磁阀驱动电流、线圈匝数、主副磁极半径和工作气隙的占比,其中线圈匝数能耗占比最大,为54.85%;驱动电流次之,为44.99%;主副磁极半径和工作气隙能耗占比最小,仅有0.16%。     

采用遗传算法的电控增压器电磁阀优化设计

运用Ansoft Maxwell软件建立电磁阀的动态响应特性仿真模型,并通过试验验证模型的准确性。利用模型集成ISIGHT软件的方法,对影响电磁阀动态响应特性的参数进行灵敏度分析,得出各个参数对动态响应特性的Pareto图。基于遗传算法对电磁阀进行多参数优化设计,获取最佳参数组合,并利用电磁阀动态响应特性试验台架,开展参数优化前后电磁阀动态响应特性的对比试验研究。试验结果表明：相比于原参数方案,参数优化后的电磁阀动态响应特性得到大幅度提升,其开启响应时间缩短了59.1%,关闭响应时间缩短了47.2%。     

超高压共轨系统增压装置电磁阀参数优化研究

为提高增压装置电磁阀的静态与动态特性,实现超高压共轨系统精确灵活的控制,建立了电磁阀静态与动态特性三维模型,对电磁阀进行了多参数优化设计,获取了最佳参数组合,并在此基础上开展了参数优化后电磁阀特性试验.仿真结果表明:优化后的电磁阀性能比优化前得到了提升;随着驱动电流的增大,对应的静态电磁力逐步增大;随着弹簧刚度的增大,...     

电控增压泵高速电磁阀电磁力预测模型构建

为科学预测超高压共轨系统电控增压泵高速电磁阀的电磁力性能,采用响应面法构建电磁力预测模型,实现其性能的高效预测与优化。建立电控增压泵高速电磁阀的三维有限元仿真模型,并通过试验进行了验证。基于试验设计思想,选取驱动电流、工作气隙、衔铁厚度、线圈匝数、主磁极半径、阻尼孔半径这些关键因素,通过响应面法制定了54组样本点的电磁力数值试验研究方案,构建电磁力预测模型,经过R检验,且仿真试验验证电磁力预测模型最大误差为1.3%,表明该模型能够准确预测电控增压泵高速电磁阀电磁力,为超高压共轨系统控制系统设计及优化提供理论依据。     

超高压共轨系统燃油喷射控制

为实现超高压燃油喷射,设计了采用两位三通电磁阀控制的燃油增压器,并分析了其工作原理;利用AMESim建立了燃油增压器的仿真模型,分析了燃油增压器的动态特性以及关键参数对其性能的影响;建立了超高压共轨系统的仿真模型,研究了超高压喷射条件下的喷油特性以及喷油规律控制。研究结果表明:超高压共轨系统通过控制燃油增压器可获得超高压燃油,通过控制燃油增压器电磁阀和喷油器电磁阀的工作时序,可灵活改变喷油率形状,获得更加灵活的喷油规律。     

刚性包带式星箭锁紧机构分离性能研究

针对一种新型双点解锁刚性包带式星箭锁紧机构,运用软件ABAQUS显式动力学模块进行数值仿真计算,通过接触力学理论推导了螺栓预紧力与轴向接触载荷的关系式,基于单因素分析方法探讨了预紧力、摩擦因数和弹簧刚度对包带分离性能的影响规律及作用机理,采用Min-Max标准化对各影响因素进行显著性分析.结果表明:轴向接触载荷的仿真结...     

某方向机传动系统动力学建模与仿真

基于机械系统动力学仿真软件ADAMS建立某方向机传动系统的动力学模型,模型中考虑基于接触理论的齿轮啮合力、轴承刚度变化和预紧机构的作用。针对3种实际工况,进行动态特性仿真,给出关重件的动态载荷,为该系统的故障分析和寿命预测奠定了基础。     

高速冲击下金属橡胶动态力学特性研究

为探讨金属橡胶在高速冲击环境下的动态力学性能,制备了圆柱实心金属橡胶试件,使用分离式霍普金森压杆(SHPB)开展了金属橡胶的动态压缩试验。分析了金属橡胶动态应力-应变规律,探讨应变速率和弹簧卷外径对金属橡胶的动态弹性模量、动态峰值应力、能量吸收和理想能量吸收效率的影响规律。结果表明,动态应力-应变曲线分为弹性形变阶段、局部塑性变形阶段和破坏阶段,动态弹性模量和动态峰值应力均表现出典型的应变速率效应,且均随弹簧卷外径的增大而减小。此外,随着应变增大,能量吸收性能随应变速率增大而逐渐变好,随弹簧卷外径的减小而逐渐变好。理想吸能效率受应变速率影响很小,但随应变增大而逐渐增高并趋于饱和,其饱和值均大于0.75,弹簧卷外径为3 mm时,金属橡胶的理想吸能效率最优,其饱和值达到0.88,表明金属橡胶材料在高速冲击下有良好的吸能抗冲击作用。     

控制时差对超高压共轨系统喷射特性的影响研究

为探明增压与喷油控制信号时序之间的相互配合对超高压共轨系统喷射特性的影响规律和成因机理,在介绍系统数学模型的基础上,建立了超高压共轨系统的仿真模型,分析了在不同共轨压力下控制时差对超高压共轨系统喷油特性的影响。结果表明：随着控制时差的增大,喷油速率曲线形态逐渐从矩形过渡到斜坡形再到靴形,但最大喷油速率基本相同,且存在小范围的波动;同时,喷油量随着控制时差的增大基本呈线性减小的趋势;喷油开启延迟随控制时差的变化呈现出不规律的变化趋势,即在控制时差为0 ms时,喷油开启延迟比其他情形都明显增大。     

装甲车辆油气弹簧减振阀阻尼特性研究

针对装甲车辆强冲击缓冲熄振的迫切需求,提出了一种新型减振阀结构.推导了压缩行程与拉伸行程阀系节流通道的流体串并联数学模型,验证了数学模型的合理性.运用该数学模型进一步开展了阀芯常通孔和螺旋弹簧预紧力等关键参数对阻尼力值及开阀点影响规律的仿真研究.仿真和试验结果表明:新型减振阀压缩行程阻尼力较原减振阀提升了近2倍,且拉伸...     

动初级高速六相直线感应电机工作特性分析

为了准确刻画对象模型,采用一阶等效电路瞬态涡流分析法对动态边端效应影响下动初级高速六相直线感应电机的参数时变规律进行了定量计算,并通过感应涡流损耗推导得到考虑动态边端效应时电机的等效电路。基于此,通过电磁推力计算及效率评估对动态边端效应影响下电机的工作特性进行了详细分析。利用不同运行速度条件下的有限元仿真及动态实验验证了理论分析和推导的正确性。     

螺旋轮式管道检测机器人越障性能研究

建立了一种螺旋轮式管道检测机器人驱动系统的三维模型,对驱动系统通过凸台和三通的能力进行了动力学分析。研究了预紧弹簧刚度和预紧力对螺旋轮过凸台能力的影响,讨论了过三通时的几何约束和动力学约束条件,并通过算例分析,验证了模型的正确性。     

油气弹簧连通形式对其系统动态特性的影响

为了分析油气弹簧连通形式对其系统动态特性的影响,建立了两轴连通式油气弹簧模型,并利用台架试验证实了模型的正确性;建立了 4种不同结构形式的四轴连通式油气弹簧模型;对四种连通形式的油气弹簧输出力、蓄能器压力动态特性进行了对比分析.分析结果表明,四轴油缸上、下腔都对应连通的油气弹簧结构,其各轴油气弹簧输出力的峰值和范围最小...     

驱动线圈匝数对磁阻发射器效率的影响分析

为研究驱动线圈匝数对磁阻发射器效率的影响,首先理论分析电磁力随着驱动线圈匝数的变化趋势,然后基于有限元软件构建磁阻发射器的仿真模型,分析不同匝数下弹丸受到的电磁力和炮口速度,并在驱动线圈为220匝时,得到最大发射效率为13.02%.研究表明,随着驱动线圈匝数的增大,弹丸受到的电磁加速力和电磁制动力都会增大;对于磁阻发射器,存在最佳的驱动线圈匝数,可使磁阻发射器获得最大的发射效率.     

金属靶体材料动力硬度测试及动态阻力分析

以高速侵彻下45钢靶体侵彻阻力为研究对象,开展了弹体高速侵彻45钢靶体试验,获取了典型弹体对45钢靶体的成坑参数。基于高速侵彻阻力模型对靶体侵彻阻力及影响因素进行分析。结合流体动力学侵彻模型对不同弹体材料侵彻45钢靶体侵彻深度规律进行研究。研究结果表明:随着撞击速度的增大,45钢的靶体阻力从5. 13 GPa减小到3. 7 GPa;基于材料动力硬度测试方法的靶体动态阻力测试结果和理论计算结果吻合较好;随着靶体动态屈服强度的增大,靶体阻力呈线性增大的趋势;侵彻深度及靶体动态阻力理论计算结果和试验数据吻合较好,说明所提动态阻力确定方法可行,可为高速侵彻动力学研究提供参考。     

考虑预紧力与阀杆力的电动截止阀体应力分析

建立了有预紧力的截止阀有限元计算模型,阐述了预紧力单元的原理及分析方法,利用ANSYS程序对截止阀在考虑和不考虑螺栓预紧力及阀杆闭合力作用下的应力进行了计算。结果表明,法兰螺栓预紧力及阀杆闭合力对阀体应力的影响不可忽略。     

基于虚拟样机的炮闩运动学与动力学特性仿真

以某型迫榴炮炮闩为研究对象,基于Pro/E软件和ADAMS软件建立了炮闩虚拟样机。为了逼真地再现炮闩的工作过程,建立了复进过程中作用于后坐部分的驱动力模型、炮闩工作过程中的碰撞力和弹簧力模型。对炮闩的运动学特性以及碰撞过程开闩板与曲柄间的碰撞力、关闭杠杆滑轮与支筒间的碰撞力、关闩簧力和抽筒子压栓簧力进行了动力学仿真。将仿真结果与炮闩的实际工作过程进行对比,验证了虚拟样机的可信性。     

谐波磁场对双蛙绕组直流电机换向的影响

双蛙绕组直流电机的绕组结构复杂,影响换向的因素较多,气隙磁场产生的谐波电势对其影响较大。基于双蛙绕组的结构特点及其换向规律,建立了存在气隙谐波磁场情况下的双蛙绕组直流电机换向电路模型,仿真分析了各等效回路的最大电流值。分析表明:增大换向回路的综合电阻可以减小谐波磁场对电机换向的影响、改善电机的换向性能。利用某双蛙绕组电机,使用不同电阻率的电刷,进行了无火花换向区试验。试验表明:在其他条件相同的情况下,选用电阻率大的电刷增大了回路电阻,减小了回路环流,无火花换向区较宽,电机的换向性能较好。     

自动离合器控制系统中高速开关电磁阀的特性研究

高速开关电磁阀是一种结构简单,易于实现数字控制的电液伺服系统控制元件.尝试在自动离合器控制系统中用高速开关电磁阀对离合器进行控制;设计了驱动机构,由高性能单片机产生脉宽调制信号控制高速开关电磁阀的工作;建立了高速开关电磁阀的数学模型并进行了仿真计算.     

螺栓联结预应力施加方法改进研究

要在各种瞬态行为(碰撞、冲击等)中真实计算出含预紧螺栓结构系统的动态响应,就必须真实模拟出螺栓联结的真实内部应力分布。在以往研究的基础上,改进了只适合简化模型和轴向受力螺栓模型的轴向预紧力施加方法,并提出了使用局部降温法和等效摩擦法联合加载螺栓联结结构预应力的方法。将M24预紧螺栓结构的仿真结果与理论分析进行了比较,结果表明:该方法能够正确地模拟出应力在预紧螺栓结构中的分布,应力计算值误差也在工程允许误差范围之内。