基于动态充油过程联合仿真的液力缓速器控制系统优化

为达到车辆制动过程中液力缓速器快速响应的要求,通过在液力缓速器控制阀中增加分流结构与调整出口节流阀控制信号两种方式对液力缓速器控制系统进行了优化.为验证优化后控制系统的性能,通过对电液比例先导阀、液力缓速器及优化前后的液力缓速器控制阀联合仿真,得到优化前后液力缓速器进出口流量、充液时间及变速箱润滑系统进口流量等结果.通过对比分析发现优化后的液力缓速器响应快速.并且优化后的控制系统在整个循环过程中具有增大分流区间流量的作用,而对其他区间流量的变化趋势没有影响. 结果表明这种控制方法可以用于液力缓速器,同时也可以用于其他充液元件来减少响应时间.      

叶片方位对双循环圆液力缓速器制动性能影响

为发掘双循环圆液力缓速器制动性能潜力,开展了不同倾斜方位弯曲叶片叶栅系统对其影响规律的研究.基于某双循环圆液力缓速器样机,对叶片倾斜方位作参数化定义,采用实验设计(DOE)方法建立不同参数下动轮与定轮单流道模型.利用三维流场仿真技术,分别针对不同参数配置下流道模型进行数值计算,分析叶片倾斜方位对液力缓速器内流场速度以及湍流动能等参量分布的影响规律,获取制动外特性随叶片倾斜方位的变化规律.结果表明:随着倾角和方位角参数变化,制动转矩均出现单峰值现象,且最优叶片倾斜方位下缓速器轮腔内油液循环流速明显加快、湍动能损失增加,制动性能得到显著提升.     

液力变矩-减速装置制动特性流场分析

为准确获取液力变矩-减速装置的制动特性,建立了某型液力变矩-减速装置制动工况下各叶轮及辅助液力减速器流道模型。运用CFD技术分析了液力变矩-减速装置泵轮、涡轮闭锁状态下在1000~2000 r/min转速时的各叶轮及辅助液力减速器流道内部速度流线、压力场分布特点,并进行了制动特性仿真计算。仿真结果与实验结果对比计算误差在10%以内,表明仿真方法和仿真模型准确、可靠。     

液力缓速器气液控制系统的恒力矩控制

研究气-液控制系统组成的液力缓速器的恒力矩控制.结合液力缓速器台架试验数据中控制气压与充液率的对应关系,在AMEsim中建立液力缓速器的气-液控制系统模型,即充液率控制模型.然后设计PID恒力矩控制器.最后利用AMEsim和Matlab/Simulink联合仿真,模拟气-液控制系统组成的液力缓速器的恒力矩控制工况.仿真结果显示,当缓速器控制目标力矩小于缓速器最大力矩时,缓速器力矩保持恒定,且所提出的恒力矩控制具有较好的准确性和实时性.     

液力缓速器部分充液流场大涡模拟及特性预测

利用CFD平台的大涡模拟法和滑动网格法对液力缓速器内部气液两相流动进行三维瞬态数值模拟,将混合模型与欧拉模型交替运用在其多相流模型中,得到速度场和压力场的分布特性,总结不同充液率下液力缓速器内流场结构的变化及两相体积分布情况.基于流场数值解计算了液力缓速器不同工况下的制动转矩,进而预测其性能,性能预测结果与试验结果吻合较好,误差在8％以内,表明流场计算是较准确的,其结果可用于液力缓速器的设计及其结构优化.     

液力缓速器瞬态两相流动大涡模拟及性能预测

为了全面掌握液力缓速器各个流动单元内速度场和压力场的分布特性,提取了全流道几何模型作为计算区域,利用CFD平台的大涡模拟法和多流动区域耦合计算的滑动网格法对液力缓速器内部气液两相流动进行了三维瞬态数值模拟,将混合模型与欧拉模型交替运用在其多相流模型中,获得了不同充液率下液力缓速器内流场结构的变化及两相体积分数分布情况,分析了流场内二次流、脱流及涡旋的产生机理,并计算了缓速器的外特性.结果表明:数值计算结果与试验结果吻合很好,误差在8％以内;流场计算十分准确,运用的大涡模拟方法可以有效地模拟液力缓速器流场内的真实液流结构,其结果可以用来指导液力缓速器的设计及其结构优化.     

液力缓速器放液支路先导比例电磁阀瞬态特性优化

为改进液力缓速器充液率控制系统的瞬态响应特性,建立放液支路比例电磁阀动力学模型并进行实验验证,采用最优欧拉超立方设计方法对典型参数进行敏感度分析,获得比例电磁阀典型参数对输出压力特性的影响规律.结果表明,对于比例电磁阀的压力超调特性,阀芯直径影响最为显著,随后是等效质量和预紧力的交叉项,分析结果对比例电磁阀输出特性的实验校核与加工过程中的零件精度控制具有一定的指导意义.据此采用多目标遗传算法对参数进行优化并获得对应的Pareto前沿优化解集,所选的多目标优化设计点输出压力特性与初始设计点相比,在比例电磁阀响应时间基本不变的情况下,输出压力超调大幅下降,最大降幅达72%,有效改善了液力缓速器放液支路先导比例电磁阀瞬态压力调节特性.      

液力变矩减速装置叶轮空转特性研究

液力变矩减速装置在不同工况下叶轮转速边界条件的确定是建立其CFD计算模型的基础,结合假设利用CFD模型确定了闭锁制动工况下导轮的状态,针对液力变矩减速装置牵引工况和制动工况下的叶轮空转现象,建立了CFD分析模型,应用析因设计与二次多项式拟合相结合的方法进行了叶轮空转转速的快速预测,确定了牵引工况下制动轮空转转速及制动工况下导轮空转转速边界条件,建立了液力变矩减速装置特性预测CFD模型,同时获得了泵轮转速与速比对稳态牵引工况下制动轮空转转速的影响规律,通过台架试验,验证了基于三维流动理论的牵引与制动特性预测仿真结果的准确性.      

自励式缓速器制动力矩控制方法

为实现自励式缓速器制动力矩的智能化控制,以流过励磁线圈的电流为基准划分了制动力矩档位,提出了以可控硅导电角为控制对象的制动力矩控制方法.分析了励磁线圈驱动电路及可控硅导电角触发电路,并基于可控硅导电角时序图,推导了各种档位下可控硅导电角的计算公式及低车速时最高档位判别公式,为实现自励式缓速器制动力矩的智能化控制提供了理论指导.试验测试结果表明,自励式缓速器可基本上实现制动力矩控制的精确性和实时性.     

液力缓速器关键工作参数全流道数值模拟研究

为探究液力缓速器工作时其关键参数的变化规律,针对某液力缓速器的特殊结构,通过合理设置交互面,构建了带入出口边界的全流道流场仿真模型.在不同的转速与系统流量下进行仿真计算,根据仿真结果确定了反馈压力与出口压力随转速与系统流量的变化规律,并从束流理论的角度对结果进行解释.结合部分充液稳态流场仿真以及充液过程瞬态仿真,得到了充液过程中充液率的变化以及制动转矩、反馈压力随充液率的变化规律,能为液力缓速器制动转矩特性以及入出口压力、反馈压力等特性的建模与运用提供依据.     

Simulation of hydrodynamic phenomena by the lattice-Boltzmann method

In this paper, a general parallel computing model for simulating the two-dimensional hydrodynamic problems by the LB method is introduced. The practice shows that this model is able to deal with a variety of boundaries and simulate a wide range of Reynolds numbers for two-dimensional hydrodynamic phenomena. Numerical simulations are shown to confirm the experimental results.     

基于动态强度双折减系数法的滑坡灾变过程模拟

为了模拟滑坡的灾变过程,提出了动态强度双折减系数法,实现了对滑坡折减系数的合理分布,通过对李家湾滑坡灾变过程的模拟,分析了各个位移分量变化趋势。结果表明,位移突变以破积土前缘最为突出,依据应变累积速率的不同,可以将整个灾变过程划分为稳定状态、欠稳定状态和失稳状态。通过失稳判别和双折减系数的处理,对李家湾滑坡进行了稳定性评价。结果表明,动态强度双折减系数法评价滑坡稳定性偏于安全,经过处理得到的滑坡综合安全储备都要小于整体强度折减法的结果,但两者的结果相近,说明动态双折减系数折减在用于滑坡的灾变过程模拟和稳定性评价都是合理的。     

缓凝剂在磷石膏水化进程中的影响

通过缓凝剂对磷石膏凝结时间、强度、水化率、水化温升与液相离子浓度测定,结合扫描电镜观察,研究了缓凝剂对磷石膏水化进程的影响。结果表明:SG-10、柠檬酸缓凝剂与磷石膏适应性较好;pH值对缓凝剂缓凝效果有很大影响,SG-10和柠檬酸在磷石膏浆体中最佳pH值分别为5.1和6.0时:柠檬酸掺量不宜超过0.1%,SG-10掺量不宜超过0.2%;SG-10、柠檬酸在水化初期使水化放热明显变缓,早期水化率显著降低,最终水化率有所降低,一定程度上改变了磷石膏水化动力学过程;缓凝剂掺入后,石膏初始液相离子浓度和过饱和度低于空白样,水化反应过程中液相离子浓度和过饱和度降低速率大幅降低;SG-10的掺加使二水石膏晶体尺度增大,但对二水石膏晶体形貌影响较小,掺柠檬酸时,硬化体晶体形貌改变较大。     

面向车辆纵向动力学控制的制动意图识别综述

制动意图识别作为新型线控制动系统控制的先决条件,其识别结果的优劣直接影响车辆控制系统的精度,进而影响特定工况下的车辆行车安全性,因此为了提高车辆的主动安全性,提升车辆的制动性能,针对车辆动力学中的纵向稳定性控制问题,以制动意图为切入点,介绍了目前制动意图的分类,概述了基于制动意图识别的车辆动力学控制的国内外研究现状;结合制动意图识别特征的选取问题,重点对比分析了几种典型的制动意图识别方法,包括模糊推理系统、神经网络、自适应神经模糊推理系统、隐马尔可夫模型和聚类分析;结合当下研究现状指出了合理选取特征参数、转换输出目标、多标准评价体系是面向车辆动力学控制的制动意图识别的研究重点和方向。     

一种城市电动公交客车制动能量回馈方法

为提高汽车能源利用率,提出一种电回馈制动与机械摩擦制动相结合的城市电动公交客车制动能量回馈方法.采用可控制实现串并联实时切换的超级电容器模块作为电源,当电动公交客车驱动运行时,控制超级电容器模块串联放电提供能量;而当电动公交客车制动运行时,控制超级电容器模块并联充电回馈能量.在制动初始阶段,采用电回馈制动,电动机发电运行并提供恒制动扭矩,当电动机转速减至不能提供恒制动扭矩时,由机械制动提供制动力直至制动过程结束.仿真和试验结果证明:提出的制动能量回馈方法可实现低速制动能量回馈,具有较高的制动能量回馈效率.     

城市轨道车辆制动能量回收方法

城市轨道车辆频繁的制动过程产生了大量的电能。该部分能量在不满足反馈电网条件时常常通过制动电阻的方式消耗,导致了能量的浪费。结合动力学理论和供电网络关系分析了城市轨道交通车辆制动能量产生的特性及约束条件,提出一种基于车载的脱离电网的制动能量回收方法,并通过制动能量回收实验系统,进行了实验研究。结果表明,利用该系统可以对城市轨道车辆制动能量进行有效的回收。     

不同形核机制下对动态再结晶过程模拟研究

为了研究形核机制对多晶金属材料热加工过程的影响,通过建立动态再结晶的二维元胞自动机模型,模拟了3种形核机制下动态再结晶组织的演化过程,得到了热加工过程中再结晶平均晶粒尺寸的变化规律及生长动力学特征.模拟结果表明,再结晶平均晶粒尺寸的变化规律由形核机制和生长方式共同决定,但稳态时的平均晶粒尺寸只与总的形核数目有关;生长动力学曲线均呈S形,其变化规律符合JMAK理论;Avrami指数的大小取决于晶核的空间分布.     

随机动态载荷下轴类零件的层次分析法

根据影响轴类零件的随机动态载荷的主要因素,设定多层次指标体系,将层次分析法(AHP)用于随机动态载荷的分析评定中.该方法将轴类零件所受的复杂的随机动态载荷问题分解成若干层次,在各层次上对随机动态载荷进行定量分析.根据分析结果,建立随机动态载荷的分级标准,为合理载荷模型的确定提供依据.