基于ANSYS的对数螺线型面联接接触分析

利用CAD软件PRO/E强大的三维实体造型功能,建立对数螺线型面联接的三维实体模型,利用CAE有限元分析软件ANSYS对已经建立的模型划分网格、建立接触对和施加约束求解,对型面联接的接触应力、应变进行了分析,为工程设计中发挥专业软件和计算机的优势提供了一种基本的思路和方法。

用成形铣刀加工对数螺线型面轴

介绍了用成形铣刀加工对数螺线型面轴的原理和装置。在分析型面轴廓形曲线性质的基础上,探讨了该成形铣刀的设计方法和成形铣削的工艺特点。进行了铣削试验,取得了满意的加工效果。

对数螺线型面联接接触强度分析与计算

在确定对数螺线型面联接轴孔初始接触位置的基础上,通过建立有限元模型,基于ANSYS分析找到了该联接在传递纯扭矩时的接触应力分布规律,并导出了扭矩与接触应力之间的理论计算公式。

基于多种光学诊断的汽油直喷喷油器喷雾特性试验研究

缸内直喷汽油机的喷雾特性在很大程度上决定了后续的混合气形成、燃烧及排放性能,利用光学诊断对汽油喷雾进行系统测试,可以获得喷雾一系列宏观和微观特征,对于优化燃烧、降低排放具有重要意义。对一款商用5孔GDI喷油器进行了系统的光学诊断,利用高速背光摄影、平面Mie散射高速摄影、相位多普勒干涉仪分别测量了喷雾形态、落点和粒径,并分析多种复杂的热力学边界条件(燃油喷射压力、环境背压和喷油脉宽)对喷雾特性的影响。研究表明:增加燃油喷射压力,喷雾落点分布更集中,更早发生喷雾干涉,喷雾贯穿距也随之增大,喷油锥角在喷雾初期增加较多,在喷雾后期几乎没有变化,粒径10μm以下的颗粒数量占比更大,雾化更好;增大背压,喷雾落点分布更分散,喷雾发生干涉的时刻更晚,喷雾粒径增大,粒径10μm以下的颗粒数量占比更小,雾化更差;喷油压力和背压的变化对粒径60μm以内的喷雾颗粒数量影响不大;增加喷油脉宽,喷雾落点分布更集中,更早发生喷雾干涉。

增压直喷汽油机燃油稀释影响研究

通过一款1.5 L增压直喷汽油机,研究了发动机的设计参数、用户使用场景等对燃油稀释的影响。结果表明:减少喷油器喷嘴数量及缩小喷雾锥角,汽油撞壁量大幅减少,燃油稀释率最大降低了16.7%;随着喷油次数的增加,燃油稀释率逐渐降低,最大降低了61.4%;配缸间隙增加,导致燃油稀释率升高;在机油温度较低的工况下运行时,随着运行次数增加,燃油稀释率逐渐升高,将机油温度提高后继续运行,燃油稀释率逐渐降低,最大降低了44.44%。同时研究了燃油稀释率对机油特性的影响,结果表明:机油的运动黏度随燃油稀释率的升高逐步下降,燃油稀释率越高,运动黏度下降率越大,最高下降率达到77.86%;当燃油稀释率为6.03%时,运动黏度下降率达到19.74%,接近换油指标要求的20%运动黏度下降率;机油的酸值增加量随燃油稀释率的升高呈不规则变化,而“碱值-酸值”指标随燃油稀释率的升高变化不大,满足换油指标的要求。

基于四阶龙格—库塔算法的NURBS曲线插补

为了提高数控机床的精密加工能力,提出了基于四阶龙格—库塔算法的NURBS曲线插补方法。该方法通过使用四阶龙格—库塔算法求解NURBS曲线节点矢量,得到更高精度的NURBS曲线节点矢量增量,并采用后向差分法代替微分求导的复杂计算过程,提高NURBS曲线插补的稳定性,通过弓高和最大加速度约束插补步长的方法对NURBS曲线插补步长进行限制,减小插补误差对该插补算法的影响。NURBS曲线插补算法过程运用MATLAB软件进行仿真及数据分析处理,验证了该NURBS曲线插补方法的合理性和可行性。

发动机凸轮轴异常磨损分析

某型发动机在运行早期出现异响,经拆解发现凸轮轴存在异常磨损,从凸轮与挺柱的材质、硬度、凸轮轴型线等方面进行分析,得出凸轮轴与挺柱的偏心量设计不合理是凸轮轴磨损的主要原因。通过优化凸轮轴型线,变更挺柱设计,显著改善了凸轮轴的磨损情况。

中置VVT可变力电磁阀使用频率方案研究

中置式转矩辅助结构VVT是近来年国内外主机厂发动机正时机构中较流行的设计类型,该结构简化油路设计,缩短油道长度,可以大大提升VVT的响应速度。中置VVT结构重新设计可变力电磁阀(VFS)来控制油路切换,该电磁阀的使用频率选用会影响到VVT的工作性能。为此研究不同的使用频率,对VVT运行稳定性的影响,用于寻找最佳的VFS频率控制方式。

基于ABAQUS的车门限位器安装面强度分析及结果优化

为了解决某铰链门开闭耐久试验中车门限位器安装位置内板开裂问题,对铰链门开闭耐久试验过程中限位器安装面进行受力分析,建立了基于铰链门开闭耐久试验的限位器安装面强度分析有限元模型,将仿真结果与试验结果进行对比,验证了有限元模型的正确性。利用该模型对铰链门限位器安装面局部结构进行优化,成功解决了内板开裂问题,为后续车型铰链门设计提供了思路,大大缩短车门开发周期。

喷油时刻对直喷汽油机油膜形成的影响

通过对某直喷汽油机不同喷油时刻下缸内油膜形成的模拟分析,并借助光学发动机台架试验获得的缸内气流运动和喷雾过程数据,研究了喷油时刻对直喷汽油机油膜形成的影响。结果显示,随着喷油时刻的提前,从-270°CA到-300°CA,缸内的油膜量逐步增加,再持续提升到-310°CA后,缸内的油膜量几乎不变。并且喷油时刻从-270°CA提前到-300°CA,活塞顶上的油膜量增加,缸壁上的油膜量减少。在缸内气体滚流较强时刻喷油,由于滚流的作用会导致燃油碰壁量的增加,而在缸内气体滚流较强时刻之前喷油,可以有效的减少燃油的碰壁量。

发动机台架试验水泵汽蚀问题研究

简述了汽蚀和泵中的汽蚀过程,泵产生汽蚀的条件和泵汽蚀对发动机台架试验的危害,通过案例分析,利用故障树分析发动机台架试验水泵汽蚀问题的潜在原因并逐一排查,针对要因提出改进措施,经过试验验证,降低了试验过程中发生水泵汽蚀的几率,使台架试验运行的可靠性得到了显著提高,对发动机台架试验有很好的指导意义。

直喷发动机失火故障分析与优化策略

失火会影响发动机的可靠性、动力性、经济性和排放性能,是发动机的常见故障,引起失火故障的原因也有很多,涉及到发动机各个子系统。本文分析了某汽油直喷发动机在试验过程中出现的失火故障,主要存在有两种不同的失效模式,一则为点火线圈与火花塞的匹配问题:火花塞电极磨损后间隙变大,点火线圈无法提供足够的点火电压;另一则为喷油器与喷油策略的匹配问题:喷油器阀针行程大,在原有的喷油间隔要求下,影响二次喷油;通过改进点火线圈的性能;控制喷油器的阀针行程,同时调整喷油间隔时间,解决了发动机失火故障。

发动机冷启动试验曲轴箱压力高问题分析

为了满足自身曲轴箱的密封功能、以及维持活塞环的密封特性,发动机曲轴箱压力需要始终维持在微负压状态。曲轴箱压力是由曲轴箱强制通风系统进行调节控制的,特别是在极寒环境下,该系统极易结冰堵塞,导致压力升高。同时发动机在极寒工况下需要顺利启动点火,为了验证发动机是否能满足极寒工况点火特性,我司开发的发动机需要完成“发动机冷启动试验”。本文分析的是冷启动试验中,出现曲轴箱压力高后,排查曲轴箱通风系统解决问题的方法。

极限驾驶工况下的发动机油底壳油面设计要求研究

关于油底壳的油面设计,除了需要保证在正常行驶工况,曲轴不会打到机油液面,还需保证在各种极限驾驶工况下,机油泵都能吸到油,不会出现吸空的现象。本文基于某款发动机的油底壳油面设计过程,分析了油面设计所需要考虑的各种极限驾驶工况以及其所对应的油面倾角的计算过程。

基于Nastran的汽车外后视镜模态提升方法

为解决新开发车型外后视镜因为模态不足而导致的抖动问题,提出针对外后视镜模态计算的有限元分析流程,建立外后视镜模态计算有限元模型,并有针对性地对车门安装点附近进行结构优化,达到了模态设计目标。实车测试验证了有限元分析的精度及可行性。

碗形塞压装工艺和漏水研究

碗形塞在发动机缸体缸盖上应用普遍,用来封堵砂芯孔;碗形塞最常见的失效为漏水,本文主要阐述碗形塞不同压装工艺参数下对应的泄漏失效模式及压装后安装孔的质量状态。

某型汽油机增设涡轮增压器后润滑系统的研究

针对一款增加涡轮增压器的多点燃油喷射发动机,对润滑油流量和泄压系统的特性进行分析,进而优化以满足性能需求。为验证润滑系统在不同工况的性能,采用一维数值模拟软件FlowMaster对此润滑系统进行分析,并使用实际发动机对数值模型进行验证,验证后的数值模型被应用于分析油压和油流量的性能状况。由数值模拟结果可知:增加了涡轮增压器后,润滑系统的流量必须提高至9.6mL/r才可保证发动机的正常运作。

基于CAE技术的发动机水泵选型研究

简述了一维流体分析在发动机水泵设计优化中的作用和分析流程,并通过实例模拟分析,对水泵的选型进行了探讨,对发动机水泵的优化设计有很好的指导意义。

基于自激振荡的低速气力输送节能试验

目前气力输送设备的开发与应用仍然局限在忽视能耗的粗放型阶段。基于此拟在水平管气力输送系统物料入口上游处安装自由摆动的软翅以产生自激振荡流,实现系统节能降耗的目的。首先,通过试验测量系统的压力损失、最佳输送速度并计算能量损失系数,结果表明:相对于传统输送,自激振荡流能有效降低气力输送系统的最佳输送速度和能量损耗,最大减小量分别为15.2%和25.5%。然后,采用粒子成像测试技术(PIV)测量不同工况下的粒子流型及粒子速度,发现低速输送时自激振荡流可以避免颗粒沉积,增大粒子的轴向和悬浮速度;同时采用快速傅里叶变换(FFT)方法,分析不同工况下的粒子脉动速度,发现自激振荡流作用下的粒子速度脉动强度大于传统输送,揭示了自激振荡流的节能机理。