双级串联调谐质量阻尼器减振镗杆的设计与性能仿真分析

针对大长径比镗刀杆在加工大型复杂零件的孔及孔系结构中容易产生振动、加工效率低且加工质量不稳定等问题,提出了一种内置双级串联调谐质量阻尼器的新型减振镗杆,建立了减振镗杆的力学等效模型,通过求解和分析减振镗杆的振幅比,确定了减振镗杆最优的阻尼器长度及阻尼比。利用MATLAB/Simulink分别求解减振镗杆和普通镗杆的加速度响应信号,结果表明,减振镗杆的吸振性能显著提高,振动衰减时间大幅缩短。应用Workbench对两种镗杆进行模态分析和谐响应分析,得到固有频率和幅频曲线,发现减振镗杆的振幅远小于普通镗杆。本研究为减振刀具的研制与推广提供了一定的理论参考。

非合作多基地雷达系统性能仿真分析

针对低RCS(radar cross section)的隐身舰船很难被普通的单基地雷达探测到的问题,提出了采用非合作多基地雷达系统对海上目标进行探测,创建了一个海上场景,其中多艘商船在S波段(3 GHz)发射电磁波,作为机会雷达;一艘护卫舰大小的军舰作为雷达系统接收机,目标假定为一艘货船和一艘隐身军舰。采用专业的电磁软件对海上目标进行仿真,计算普通货船和隐身军舰的双基地RCS数据,建立了MATLAB仿真模型,研究了非合作多基地雷达的探测覆盖范围。使用FEKO的双基地RCS仿真表明,通过改变发射机的数量和发射机到接收机之间的距离,找到一种最优的多基地雷达系统几何结构和系统配置。

基于Multisim飞机纵向操纵系统力臂调节性能仿真

针对飞机纵向操纵系统力臂自动调节装置调节性能的主要影响因素,开展仿真分析。通过分析力臂调节规律中阶梯型迟滞误差的阶梯大小和回线宽度对力臂调节的准确性及工作可靠性影响机理,研究力臂控制电路中不同匹配电阻对力臂调节性能影响规律。分析结果表明:阶梯误差宽度随差动放大电路的共射极电阻增大而减小,能降低系统调节的准确性,同时力臂电机在总行程内的工作次数减少;回线电压随施密特触发电路调节电阻增大而增大,进而影响力臂调节的准确性;维护过程中必须关注控制电路匹配电阻的变化情况,并根据需要及时进行调整,保证飞机纵向操纵的安全性。

大型船舶发电用三轴燃气轮机动态性能仿真

为了提升三轴燃气轮机动态性能仿真分析效果,提出大型船舶发电用三轴燃气轮机动态性能仿真方法。计算大型船舶发电用三轴燃气轮机涡轮动态特性,以Simulink为开发工具,获取能够在计算机内运行的三轴燃气轮机动态性能仿真模型,仿真分析其动态性能。经过稳态分析可知,该方法在不同工况下获取的数据误差较小,均控制在5%以内,说明该方法构建的三轴燃气轮机动态性能仿真模型准确性较高;在负载连续突卸状况下,三轴燃气轮机的高低压压气机流量与高低压转子转速均呈梯度下降趋势;负载突卸时,燃油流量也迅速下降,负载稳定时,经过燃油控制器处理后,燃油流量略有上升趋势。

直膨式太阳能PVT热泵热水系统运行性能仿真与分析

直膨式太阳能光伏光热(photovoltaic-thermal,PVT)热泵是一种综合利用太阳能资源的新型高效技术。为探究不同环境条件以及系统配置方式对直膨式太阳能PVT热泵热水系统运行性能的影响,基于能量平衡原理在Matlab平台上建立了系统的仿真模型,基于临港地区的环境数据,分析了各季节典型日下不同配置系统的热水供应性能以及发电增益的全年波动情况。结果表明,随压缩机理论输气量的减小,热水系统的性能系数(coefficient of performance,COP)有所提高,但所需的加热时间增加,系统的全年发电增益随理论输气量的减小而减小。

多卷筒提升装备液压制动器同步性能仿真

为研究多制动器工作时的同步性能,以多卷筒提升装备液压制动系统为研究对象,采用SimHydraulics对制动系统进行建模仿真,分析油液管路长度、内径对多制动器同步性工作的影响。研究结果表明,油液管路长度越短,内径越小,制动器开闸响应时间越快,油液管路长度越短,内径越大,合闸响应时间越快。对不同油液管路长度和内径进行合理配置,可使制动器实现良好的同步性;在主路管径78 mm及主路长度10000 mm参数配置下,制动过程中的油压波动值满足行业标准对液压系统二级制动的参数要求;为多卷筒的液压制动系统设计提供参考。

水空两用螺旋桨优化设计与性能仿真

水空两栖无人机的研究日益深入,但水空两用驱动装置研究处于瓶颈。针对两栖无人机螺旋桨在水空介质运行低效问题,提出螺旋桨的快速性能计算仿真和优化设计方法。利用面元法对螺旋桨的动力性能进行快速仿真计算,并将面元理论预报程序嵌入多目标粒子群优化算法中,基于船舶和空气螺旋桨特点,以水空介质多工况下的螺旋桨推力系数和效率为优化设计目标进行迭代优化设计。结果表明,面元理论预报程序计算结果精确且快速,优化后螺旋桨相比原螺旋桨,在两种介质工况下的推力系数和效率均有较大的提升,为两栖驱动系统提供了一种较优的设计方案。

氢燃料电池汽车动力系统设计及性能仿真

针对燃油车与氢燃料电池汽车的燃油经济性和动力性,源于某型号汽油车的整车结构参数和动力性能指标,设计了一套适用于氢燃料电池汽车的动力系统,给出动力系统控制策略方案,完成总体布置和整体结构的设计,在对相关部件进行选型计算的基础上,确定氢燃料电池汽车动力系统设计参数。在MATLAB/Advisor平台上搭建氢燃料电池模型、驱动电机模型、动力蓄电池模型及整车模型,采用中国城市工况对所设计的氢燃料电池汽车动力系统性能进行仿真测试,并与原汽油车进行对比分析。结果表明,设计的氢燃料电池汽车的动力性能完全符合实际工况要求;燃油经济性、加速性能和爬坡性能都得到较大提升,燃油经济性提高了17.5%,加速时间提高了11.7%,最大爬坡度提高了1.3%。

高速列车主动悬架超磁致伸缩作动器的设计及性能仿真分析

近年来我国轨道交通技术高速发展,高速列车的运行速度也不断提高,但由于轨道不平顺、车体轻量化设计、会车及通过隧道等原因导致车体振动加剧问题愈加突出,采用作动器提供主动控制力以抵消车体振动的主动悬架系统可极大程度地提高车辆的安全性和舒适性,故将作动器应用于高速列车主动悬架符合列车减振要求和发展方向。为此,文中结合高速列车主动悬架对减振作动器的要求,设计了一种高速列车主动悬架超磁致伸缩作动器,采用TX定向超磁致伸缩材料(GMM)及液压式位移放大机构二者相结合的方式,保证列车减振所需的输出位移和输出力,借助COMSOL软件确定了关键部件的参数,采用MATLAB软件搭建模型进行了性能仿真分析,并搭建基于LABVIEW的超磁致伸缩作动器试验台进行了验证。

某轻卡盘式制动系统的性能仿真与试验研究

采用计算机辅助工程(CAE)仿真方法和试验测试手段,开展某轻卡盘式制动系统的CAE强度分析、温度场分析及噪声测试分析,结果显示,80 km/h初速度制动工况下,该盘式制动系统关键零件制动盘的屈服强度、热应力和温升曲线均满足设计目标要求,同时实车测试表明,未出现盘式制动系统强度及热应力相关可靠性问题。通过仿真分析与实车测试相结合的开发流程,提升了盘式制动系统的可靠性,缩短了零部件开发周期,降本增效,有效提升了该轻卡车型的产品竞争力。

汽车气制动系统制动过程数学建模及制动性能仿真

该文对汽车气制动系统制动过程进行介绍,并且针对气制动系统的不同方面分别进行数学建模,利用MATLAB的SIMULINK工具在不同仿真条件下进行制动性能仿真。结果显示,ABS功能可缩短汽车制动距离和降低滑移率,有助于提升汽车气制动系统的制动性能。

铁路信号机柜设计与性能仿真

作为保障铁路安全运营的信号系统设备承载载体,铁路信号设备机柜不仅可以有效屏蔽外界电磁干扰,为其提供安全的运行环境,也可使铁路信号柜内设备排列有序、功能层次清晰。如果机柜设计不合理,将导致局部空间散热不畅、设备维护不便,甚至导致设备间信号相互干扰等问题。该文重点对铁路信号机柜的结构设计、散热设计方法等进行了阐述,并通过仿真试验验证了设计结果的有效性。结果显示,该文的设计方案可以有效提升铁路信号机柜内的散热性能和维护性能,并使各承重件的应力处于合适的范围。

某乘用皮卡排气系统性能仿真与试验

排气系统是乘用皮卡车型的重要结构系统,其结构设计是否合理既关联自身的耐久可靠性,也会直接影响整车的噪声、振动与声振粗糙度(NVH)性能、动力经济性能、排放性能和其他性能。为确保某乘用皮卡开发车型排气系统性能符合国家政策法规要求,文章采用计算机辅助工程(CAE)仿真方法和试验测试手段,开展某乘用皮卡车型的排气系统强度分析、NVH模态分析、温度场分析及噪声测试及实车道路加速度测试分析,详细校核该排气系统性能指标。结果显示,在27Hz频率下,排气系统吊挂支架最大应力为214.9MPa,小于材料屈服强度,同时NVH模态避开了发动机怠速共振频率,温度场分布均匀且最高温度小于钢材耐温极限温度,满足设计目标要求,有效提升了该乘用皮卡车型的市场综合竞争力。

18T电动洗扫车动力系统匹配与性能仿真研究

以某18T电动洗扫车为研究对象,对其动力系统关键参数进行详细匹配设计,并在Matlab/Simulink软件中搭建整车动力经济性仿真模型,对研究车型进行性能仿真分析,仿真结果表明,整车动力性、经济性均满足目标要求,对动力系统的匹配设计可靠合理,为项目车型的工程开发提供理论参考。

某增程车辆整车性能仿真分析

为评估某增程车辆整车动力性经济性,本文基于AVL—CRUISE软件搭建相应整车模型及控制策略模块,对不同工况下的最高车速、加速性能及爬坡等动力性进行仿真预测;通过调整发动机运行工况点和运行点切换策略,对循环油耗进行仿真预测,为增程器运行工况点的选择提供指导和建议。

变径变螺距螺旋轴参数化模型及性能仿真

在保证料流均匀的条件下,建立变径变螺距螺旋轴参数化设计的计算模型,给出螺旋轴参数化设计的工程应用实例。然后根据基于面积平均加权函数的混合理论,建立在所设计螺旋轴驱动下物料流动的三维分析模型,通过数值模拟与分析,研究螺旋轴工作转速、螺径/螺距比对物料三维流动和混合均化效果的影响,探讨螺旋轴工作转速与物料输送性能之间的关系,得到螺旋轴流场的面积平均加权函数的分布云图及相应的结论,为变径变螺距螺旋轴的结构设计提供了理论依据。另外利用本研究内容所生产的变径变螺距螺旋轴已在企业中得到应用。

螺旋不连续加料装置结构优化与性能仿真

为了解决目前螺旋加料装置不连续加料量不稳定、能耗高等问题,开展螺旋不连续加料装置的结构优化与性能仿真研究。首先分析螺旋加料性能指标以及螺旋加料装置不同结构参数对其不连续加料性能影响;其次,以外径100mm螺旋不连续加料作为研究对象,以单位加料量消耗的能量最小为优化目标,选取螺旋体的内径、螺距以及工作转速为优化设计变量,确定对应约束条件,采用随机方向优化算法,得到优化结果是:转速65r/min,内径40mm,螺距85mm。最后,利用离散单元法仿真分析不同内径和螺距对颗粒填充率、加料量变化和加料能耗等加料性能的影响,结果表明:内径50mm和螺距100mm时加料稳定性与能耗综合表现较好,而在内径40mm、螺距85mm时综合性能最好。该研究结果可为加料稳定、低能耗的螺旋加料装置的设计提供参考。

基于ADVISOR软件的双轴驱动混合动力汽车性能仿真模块开发

介绍了混合动力汽车仿真软件ADVISOR的主要功能 ,并针对其局限性对该软件进行了二次开发 ,使之能进行双轴四轮驱动的混合动力汽车的性能仿真。仿真结果表明采用文中提出的方法可有效扩展ADVISOR软件的应用范围 。

两级阻尼可调式液压减振器的性能仿真与试验

可调阻尼减振器是汽车半主动悬架的关键部件。根据某大客车电控半主动悬架的阻尼控制要求,以该车原被动式液压减振器为基础,设计出一种具有两级阻尼特性的可调减振器。采用共轭梁法计算节流阀片的挠曲变形,建立该减振器阻尼特性的数学模型,仿真分析活塞杆直径,阻尼阀孔径以及调节孔孔径等主要结构参数对减振器阻尼性能的影响,在此基础上确定可调减振器的主要设计参数。对研制的可调减振器样件进行阻尼性能测试,结果表明:减振器的两级阻尼状态变化明显,阻尼切换控制准确,阻尼力试验值与仿真值的偏差小于8%,说明所建的减振器数学模型具有较高的精度,采用共轭粱法计算节流阀片挠曲变形是可行有效的,为设计开发可调阻尼液压减振器和研究汽车半主动悬架提供了重要依据。

板翅式机油冷却器的性能仿真与优化

为研究板翅式机油冷却器各层芯片内机油的流动及换热情况,优化板翅式机油冷却器的芯板层数,基于有限元分析软件ANSYS的参数化设计语言,编程建立了不同芯片层数的多个油冷器的有限元模型;翅片简化为多孔介质,借助计算流体力学软件Fluent,得到油冷器各层芯片的流场和温度场分布.仿真结果与实验结果吻合良好.油冷器各层芯片流量分配曲线大致呈S形分布,而换热量分配曲线呈浴盆状分布.引入标准偏差判断各油冷器各层流量和换热量的均匀性,随着油冷器芯片层数的增多,各层芯片流量和换热量分配趋于均匀;总体换热性能略有增大,而单层芯片的平均换热量显著减小.根据仿真结果提出优化建议:在设计油冷器时,应避免单层芯片热负荷过高或过低,在机体内部空间允许的条件下应尽量采用较多层芯片.