基于NLPQL的球型单向阀性能优化研究

针对球型单向阀压力—流量特性优化问题,利用单向阀阀芯直径、阀座通径、弹簧预紧力和弹簧刚度进行了优化参数组合。构建了实际出口流量与目标出口流量误差平方积分的目标函数,提出了一种单向阀压力—流量特性优化方法;通过AMESim搭建了球型单向阀的优化模型,对球型单向阀压力—流量特性展开了优化研究;基于遗传算法和序列二次规划方法,对相同优化参数区间的优化结果进行了对比分析,进行了优化参数区间对遗传算法优化结果的影响分析。研究结果表明:通过缩小优化参数区间,基于遗传算法优化的单向阀压力—流量特性得到了提高;在同一优化参数区间下,相比遗传算法,序列二次规划方法优化结果更逼近目标值。

高压共轨喷油器系统鲁棒性分析与优化

作为柴油机共轨系统的核心元件,喷油器系统鲁棒性是精确喷射技术的重要保证。针对喷油器系统稳定性分析以及多参数匹配整定困难问题,采用蒙特卡罗方法拉丁超立方体抽样原理对结构参数相关性进行计算。结果表明:预注入量与阻尼孔直径A、阻尼孔直径B、弹簧预紧力和阀芯直径的相关性高,且直径A和直径B对主喷射过程影响较大;通过NLPQL算法进行系统关键结构参数优化,使喷油器预注入和主喷射流量各增大10.7%、18.3%,预注入和主喷射容量各增长8.2%、25.6%,预注入和主喷射关闭行程各缩短6.8%、15.9%,有效提高了共轨喷油系统鲁棒性和喷射技术快速性、精确性。

分开循环式发动机关键设计参数优化研究

针对Scuderi分开循环式发动机,建立参数化模型并进行一维仿真计算,在结果可靠的基础上应用响应面方法对关键设计参数(压缩缸上止点与膨胀缸上止点之间的相位差,压缩比,膨胀比,压缩缸交换阀和膨胀缸交换阀的配气正时值、最大气门升程值)及发动机动力输出特性进行了仿真优化研究。结果表明:膨胀缸交换阀关闭时刻是分开循环式发动机动力性能的最重要影响参数,优化后的发动机在保证不爆燃的条件下,四种工况的输出转矩都有提高,平均转矩提高了3.79N·m,实现了设计目标的最优化。

一种新型分体式切割锯结构设计及压力特性分析

为了解决接触网钢筋混凝土支柱的现场切割问题,提出一种分体式的结构设计思路,并设计了切割锯和液压系统,分析蓄能器关键参数对切割回路的压力影响,采用NLPQL方法对蓄能器关键参数进行优化。结果表明:蓄能器预充气压对切割回路液压冲击影响明显,其他参数影响不明显;优化后的蓄能器可以使切割回路的峰值压力大幅度降低,使回路的压力呈近似平稳状态,提高了系统的稳定性。