斜盘发动机摆盘机构参数对动力性能影响分析

为了研究斜盘发动机摆盘机构相关参数对发动机动力性能的影响,通过对斜盘发动机摆盘机构相关参数的推导,建立了其设计参数与发动机动力学性能之间关系的数学模型;结合该数学模型,采用控制变量法,研究摆盘机构缸数的变化对输出转速及斜盘质心位移的影响,并进行了Adams仿真分析。结果显示,当选择缸数为自变量时,斜盘倾角从29.93°逐渐减小至14.26°,且缸数为7缸时的转速平均偏差最小,为0.005 4 r/min;斜盘质心在x轴、y轴上的位移平均值也最小,分别为-0.005 9 mm、-0.016 7 mm;在z轴上的位移平均值为0.038 8 mm,虽不是最小值,但偏移幅值更小。结果表明,发动机缸数为7缸、斜盘倾斜角为16.35°的结构时,主轴转速稳定性及斜盘的稳定性均为最优。研究为斜盘发动机的参数设计提供了参考。

斜盘发动机缸内热力过程数值分析研究

为研究斜盘发动机缸内工质热功转换规律,基于喷管原理推导出工质流入、流出气缸的质量流率,其次基于发动机运动学分析,重点改进工质对外散热模型,使其同时考虑活塞周期性覆盖的影响以及缸套内壁面的轴向温差;对气缸开口系统列能量守恒方程完成缸内工质热力学详尽模型的建立。利用该模型编写计算程序,完成某型斜盘发动机缸内热力过程仿真。仿真所得示功图与参考文献提供的国外软件计算示功图一致性较好,且各仿真曲线反映对应参数在缸内6个热力过程中的变化规律,验证模型建立与仿真的正确性。模型求得的示功图可为斜盘发动机动力学分析提供初始数据。

基于虚拟样机技术的鱼雷周转斜盘发动机动力学分析

为了在鱼雷发动机的设计阶段进行正确选型,基于虚拟样机技术,建立了不同型式周转斜盘发动机的动力学模型,包括静缸式直导槽发动机、转缸式直导槽发动机、静缸式"8"字导槽发动机和转缸式"8"字导槽发动机,并运用ADAMS软件对以上型式的发动机动力学性能进行了仿真分析。仿真结果表明,从发动机的总体启动性能、自平衡性、关键零部件之间的受力状态以及工作平稳性等方面综合考虑,转缸式直导槽周转斜盘发动机相比较其他型式的发动机,可基本实现自平衡,滚轮和导槽之间不会发生冲击力,转速相对稳定,在工程上应优先采用。

斜盘发动机虚拟样机的动力学仿真分析

虚拟样机技术是机械工业的一项新兴技术,本文利用这项技术来探索某斜盘发动机的动力学特性。利用Pro/E软件对发动机的主要部件进行实体建模,利用仿真软件对其工作过程进行模拟,分析主要部件的运动速度、加速度以及受力情况,从而探索了此发动机的动力学规律。

周转斜盘发动机轴系横向振动计算与分析

文章利用模态综合技术分析周转斜盘发动机轴系横向振动 ,并根据周转斜盘发动机轴系的结构特点建立横振计算模型 ,将其复杂结构划分为具有简单形式的子轴 ,对各子轴用有限法进行分析 ,选取各子轴的低价模态加以综合。计算证明模态综合技术对具有复杂结构周转斜盘发动机轴系横振分析具有物理概念明确 ,节省计算时间 。

虚拟样机技术在特种斜盘发动机中的应用研究

利用ADAMS软件中的参数化分析工具,采用设计变量和局部模型重建的方法,实现了特种斜盘发动机斜盘倾角、后球心分布圆半径和导槽形式的参数化,建立了特种斜盘发动机参数化虚拟样机,并进而从设计研究、试验研究和初步优化分析等三个方面,对特种斜盘发动机进行了较为详细和全面的参数化分析.

斜盘发动机热力过程分析与仿真

基于斜盘发动机结构参数,依次建立了其缸内工质状态模型、流率模型和散热损失模型,并对缸内工质质量、内能、压强和温度等热力学参数的变化趋势进行了仿真分析,得到了发动机稳态循环的示功图。仿真结果表明:所建立模型符合斜盘发动机六个热力过程。然后,对示功图进行分析,指出了提高发动机功率的途径。

鱼雷斜盘发动机动力学特性仿真分析

虚拟样机技术已在国外鱼雷发动机的研制中得到应用。本文采用这一技术,对鱼雷斜盘发动机的性能以及主要运动部件的动力学特性进行了仿真;通过对发动机结构以及工作过程的模拟,分析了发动机主要运动部件的速度加速度与受力情况;探讨了发动机结构参数的调整对整机性能以及部件强度与振动的影响。文中提出的方法以及得到的结论对于缩短鱼雷发动机的研制周期,减少样机的试验费用,提高发动机的性能具有实际意义。

转缸式斜盘发动机缸内过程流固耦合仿真研究

以某新型鱼雷转缸式斜盘发动机为研究对象,利用动网格技术对缸内的热力过程进行了详细的描述,建立了缸内过程流固耦合数值仿真模型,获得了一个循环六个热力过程下缸内燃气的压力和温度分布情况,得到了热端部件壁面温度分布和热应力。数值计算结果表明:缸内过程组织合理;进气过程,热负荷最大;燃气侧热端部件的壁面温度均低于材料的最高允许工作温度;活塞和气缸套的O形圈沟槽壁面温度低于最高允许工作温度;气缸体、气缸套、活塞的热应力满足强度要求。

基于神经网络与遗传算法的斜盘发动机弹性联轴器优化设计

针对目前斜盘发动机用弹性联轴器设计方法落后,对轴系振动减振效果不良的现状,提出采用BP人工神经网络模型和遗传算法GA优化设计弹性联轴器的方法。首先建立斜盘发动机轴系动力学数学模型,并通过数值仿真获得样本。然后采用BP神经网络建立弹性联轴器设计参数与目标函数间的非线性映射关系。最后采用遗传算法调用训练好的神经网络进行全局优化。优化结果表明该方法能够快速可靠地搜索到全局最优解,不仅具有足够的工程精度,而且使用方便、实用性强。

改进散热模型在斜盘发动机缸内热力过程仿真中的应用

为研究不同散热模型对斜盘发动机缸内热力过程的影响,改进了缸内工质原有的一点平均温度散热模型,得到了三点平均温度模型和考虑缸套内壁面轴向温差散热模型,使最终的散热模型同时考虑了活塞周期性覆盖的影响以及缸套内壁面的轴向温差。以发动机热效率为参照依据,结合缸内工质热力学数学模型对不同散热模型下某型斜盘发动机缸内热力过程进行了仿真。仿真结果表明:工质散热模型主要影响缸内工质的温度和散热量,而对缸内压力影响较小;改进后的散热模型能够较好反映缸内工质的散热规律,可使斜盘发动机缸内热力过程仿真更接近实际情况。

曲柄固定式斜盘发动机的自平衡分析

以曲柄固定式斜盘发动机为研究对象,对其惯性力和惯性力矩进行了分析,得出结论:该型发动机完全可以实现自平衡,有利于提高发动机的运转平稳性、动力性和经济性。

周转斜盘发动机模态分析及减振方案设计

针对周转斜盘发动机结构复杂,有限元模型规模大且分析效率较低等问题,引入子结构模态综合法用于发动机振动特性分析和减振设计。基于Ansys软件建立了发动机模态综合法分析模型,计算了发动机模态。分析了发动机振动激励源和振动传递路径,讨论了发动机结构减振措施,提出了发动机关键轴承处采用柔性支撑的减振方案,拟定了柔性支撑减振器可行结构形式。基于模态综合法计算模型,将减振器作为子结构建立采取减振措施的动力学分析模型。谐响分析表明:减振方案在低频段很好的效果。

周转斜盘发动机运动学建模与仿真

为了对周转斜盘发动机进行全面分析和优化改进,必须首先对其运动学进行深入探讨和研究。基于周转斜盘发动机活塞运动学模型和连杆运动学模型,仿真分析了活塞和连杆的运动趋势。结果表明,活塞和连杆运动的不平稳运转会成为发动机的振动和噪声源。该研究结果为斜盘发动机的减振降噪和结构优化提供理论参考。

新型斜盘发动机设计与动力学仿真

斜盘动力机械从特种发动机拓展应用到通用动力机械领域须考虑其转速稳定性、动平衡性能和生产制造等多方面的因素。利用一对弧齿锥齿轮的章动运动驱动转缸式斜盘发动机的机体转动的理念,设计了一种新型斜盘发动机,使汽缸盖与气缸之间存在相对角位移,进而实现差速配气。该方案取消了行星齿轮系,减少了动能损耗;同时,采用弧齿锥齿轮代替传统直齿锥齿轮的结构,降低了振动和噪声,优化了配气系统布置。通过SolidWorks建立三维模型并联合Adams平台对其仿真对比分析,结果表明,与传统的转缸式直齿锥齿轮和定缸式直导槽方案相比,该结构方案具有良好的转速稳定性能,且能有效地控制振动。

斜盘发动机滚动摩擦性能分析

摩擦学特性对发动机功效的发挥起着重要作用,对其进行分析和探讨有助于改善发动机工作性能。基于斜盘发动机基本结构,建立了其内部组件的球滚动摩擦模型和柱滚动摩擦模型,并推导了相应的滚动摩擦力和滚动摩擦系数公式。然后结合某斜盘发动机具体参数,分别计算了球滚动摩擦力、摩擦系数和柱滚动摩擦力、摩擦系数,通过对比,认为柱滚动摩擦力、摩擦系数远小于球滚动摩擦力、摩擦系数。最后分析了摩擦生热、高温环境对发动机摩擦性能的影响,并指出了下一步研究的方向。

周转斜盘发动机动力学分析与优化

为对某型周转斜盘发动机的动力学特性进行优化,建立了其连杆力模型、反作用转矩模型、接触转矩模型及主轴转矩模型.在对各数学模型进行仿真分析的基础上,提出设置2°的周向原始位移以保证反作用转矩始终为正,更改直导槽约束机构为"∞"型导槽约束机构以降低接触转矩和主轴转矩的波动幅度、减小滚轮与导槽的接触力、保证发动机主轴良好的输出特性.仿真研究表明:采用"∞"型导槽约束机构,并设置2°的周向原始位移,可优化周转斜盘发动机的动力学特性.

筒形发动机振动及隔振器设计与分析

研究了斜盘发动机的隔振技术。分别对发动机惯性力与惯性力矩、线性振动响应进行了分析,并用多尺度方法研究了钢索滞后非线性隔振器的软弹簧幅频特性,给出定性分析与计算结果,为详细的隔振技术试验与产品设计奠定了分析基础。研究结果对降低筒形发动机激励下水中兵器机械噪声,提高自导性能有重要应用价值。

鱼雷动力系统技术特点研究及趋势展望

在热动力鱼雷领域,燃气轮机及空间传输机构的活塞式发动机(如斜盘发动机、摆盘发动机及凸轮发动机等)有着较好的应用前景。火箭发动机虽然能提供较高的航速,但由于燃料消耗速度较快,致使总射程较短;而在电动力鱼雷领域,除了提高蓄电池的能量密度之外,针对新型电机的开发进程也在持续进行中。由于发动机的运作过程会受水下背压影响,更倾向于将热动力鱼雷用于攻击水面舰船;而电动力鱼雷由于隐蔽性较好,且潜航深度较深,更利于潜艇使用或进行反潜攻击。鱼雷在海防事业中起到的重要作用,两类鱼雷都将持续得到广泛应用,技术研究依然有着较高的必要性。

包络分析在动力装置冲击故障诊断中的应用

分析将振动监测诊断理论和技术引入到鱼雷动力系统运行监测和故障诊断的必要性,提出时变参量分析结合包络分析的往复运动机构冲击故障的监测诊断方法。通过实际案例验证基于有效值的时变参量分析方法可以检测出往复运动机构故障发作前的征兆,基于Hilbert变换的包络谱分析方法可以提取出故障对应的特征频率,比较准确地确定出故障发生的部位。对促进振动监测诊断技术在鱼雷动力系统故障诊断中的实际应用,提高运行安全性将起到积极作用。