发动机飞轮壳强度分析方法研究

飞轮壳是发动机的主要部件,起着保护飞轮,联接传动机构的作用.飞轮壳由于受到路面冲击载荷、发动机内部激励等作用而破裂带来巨大损失.本文从避免飞轮壳频率共振、静强度和疲劳损伤角度提出了飞轮壳强度的计算方法,采用有限元方法进行发动机飞轮壳频率、静强度和疲劳强度分析,并以飞轮壳材料的拉伸和压缩屈服极限评估飞轮壳的静强度,采用临界平面法评价飞轮壳的疲劳寿命.最后,以某发动机的铝合金飞轮壳为例进行了验证,结果表明研究方法可为飞轮壳的结构改进优化提供依据.     

复合材料单层飞轮转子模态分析

临界转速是衡量转子构件设计水平的一个重要指标,与转子的固有频率有关,因此正确设计飞轮转子基于强度的极限转速,并使之与临界转速保持协调显得非常关键。需要在其静力分析的基础上通过有限元软件ANSYS对高速旋转的单层复合材料飞轮转子进行有预应力的模态分析,检验复合材料飞轮转子在工作过程中是否会引起共振.     

基于ANSYS的磁轴承飞轮转子的模态分析

探讨磁轴承飞轮转子的动力学特性.在ANSYS9.0中建立了磁轴承飞轮转子的三维实体有限元模型,利用Block Lanczos法提取了前20阶振型、位移和固有频率.在一种在无外力,轴承约束下,分析转子的振型、位移和固有频率;在无轴承约束下转子的振型、位移和固有频率,进而讨论两种方式下产生转子的振型、位移、固有频率的差异.研究结果表明,在不同的约束下这些特征参数和形态发生着显著的变化,对轴系一体化设计以及轴系振动控制有一定的指导意义.     

飞轮效应

飞轮效应指为了使静止的飞轮转动起来,一开始你必须使很大的力气,一圈一圈反复地推,每转一圈都很费力,但是每一圈的努力都不会白费,飞轮会转动得越来越快。达到某一临界点后,飞轮的重力和冲力会成为推动力的一部分。这时,你无须再费更大的力气,飞轮依旧会快速转动,而且不停地转动。     

汽车双质量飞轮转矩特性建模与仿真

建立了双质量飞轮转矩特性数学力学模型,运用ADAMS软件对双质量飞轮进行动力学仿真分析,获得了与试验相吻合的转矩特性曲线,得出了考虑摩擦的仿真分析模型更能真实地反映双质量飞轮的转矩特性,并且可以增大转矩的结论;利用弹簧座头部的相互楔入摩擦作用,获得了大扭转角时转矩的非线性增加,实现了在低转矩小扭转角所具有的柔性、大扭转角时的高反抗转矩特性,使动力传动系统的一、二阶共振转速被完全有效地隔离在发动机的正常转速范围之外,达到了隔振设计的目标.     

双质量飞轮传动系统中熄火异响的改善

采用双质量飞轮后,传动系统的共振转速降低到怠速转速以下,有助于改善常用行驶工况NVH性能.但是,在发动机启动、熄火过程中,必然经过系统的共振区域,在该工况下,容易引起较大的转速波动,造成变速箱打齿声.本文针对空档怠速工况下发动机熄火引起的变速箱打齿声,提出通过ECU熄火标定策略优化解决此问题的办法.     

高效微型飞轮原理

本文提出一种新型的高效能的微型飞轮的理论和设计方法。这种飞轮经由二杆组或非圆齿轮连到机构上,不仅能完全平稳角速度的波动,而且平衡输入轴扭矩的波动。飞轮自身重量及惯量都很小,甚至只是一般飞轮的3～4%,这是很有创新意念的动力学平衡构件。     

高速复合材料飞轮的关键技术

飞轮作为机械能量储存的起源和应用较早，并在第一次工业革命期间获得了较大的发展，尤其在最近10年，飞轮技术的发展是突飞猛进，复合材料飞轮在许多方面有着广泛的应用，如飞轮储能系统中的飞轮转子，高速旋转机械中的转子等。主要结合飞轮储能系统中的应用，研究它在最大化储能前提下的材料，构造，制造方法，优化和安全等方面的问题。     

高储能密度飞轮结构设计方法

储能密度是复合材料飞轮结构设计的主要技术指标,为提高储能密度,必须选取比强度高的纤维复合材料并尽量提高飞轮的外缘线速度.该文探讨了考虑轴承、电机技术水平和可用材料等约束条件下的飞轮结构设计的一般方法,该方法应用于飞轮储能试验装置研制中,飞轮在试验中达到700 r/s, 外缘线速度达到660 m/s, 储能密度达到 35 Wh/kg.     

柴油发电机变转动惯量飞轮的仿真

为了提高柴油发电机受负荷冲击时的稳定性能,设计一种转动惯量可变的飞轮,通过增大柴油发电机的转动惯量来提高其转速稳定性。利用飞轮旋转产生的离心力使飞轮质量块产生位移,质量块位置的变化改变了飞轮的转动惯量,使得飞轮的转动惯量随转速而变化。对该变转动惯量飞轮进行建模和仿真,仿真结果表明:该变转动惯量飞轮使柴油发电机在低转速时具有良好的速度响应性能,在额定转速时具有更好的抗负荷扰动性能。该变转动惯量飞轮有效地提高了柴油发电机的供电质量,与固定转动惯量的柴油发电机相比,安装了变转动惯量飞轮的柴油发电机启动时的转速超调量较小,并且具有更好的转速稳定性能。     

车用飞轮储能系统能量回收特性

通过分析飞轮储能系统的传动特性,研究能量回收过程中储能飞轮的动态响应过程,提出了一种新型电动式飞轮混合动力系统结构.揭示了配备飞轮储能系统的车辆制动过程中动力传递路线及能量流关系,并确定了飞轮储能装置的能量回收效能评价指标.在此基础上,通过搭建的台架系统完成了能量转换特性试验.试验结果表明:采用小功率的调速电机进行齿圈调速,可降低能量回收过程中传动系统的冲击度,提高储能飞轮能量回收率,净能量回收率趋于稳定值33%,为车用飞轮储能系统的开发提供理论依据.     

机电式飞轮车辆能量管理策略

为了有效提高车辆的动力性和经济性,针对电动车辆大功率加速工作电池负荷大,制动能量回收效率低的问题,本文提出了加装机电式飞轮系统的车辆。通过研究机电式飞轮系统在制动能量回收时功率分流和驱动汽车时扭矩耦合的工作原理,使用针对该系统工作特点的模糊控制策略,根据机电式飞轮系统高效率的优点,制定了使该系统回收、释放能量的逻辑策略;结合CRUISE搭建整车模型,MATLAB-Simulink设计整车模糊控制策略,并将CRUISE与MATLAB-Simulink通过Interface建立联合仿真平台进行仿真分析。结果表明,首先,搭载机电式飞轮系统的车辆精确地完成驾驶员的驾驶要求;其次,飞轮及控制电机的工作状态符合其工作原理;最后,搭载了机电式飞轮系统的四驱车辆相比较普通的四驱车辆,其NEDC工况电能消耗量下降了10.26%。     

飞轮储能技术研究

介绍了飞轮储能技术的基本原理和应用．飞轮储能技术作为一种新型能源储备方式，具有大储能、高功率、无污染、适用广、维护简单、可实现连续工作等优点，越来越为世界各国所重视，成为研究热点．     

飞轮储能转子强度和模态有限元分析

高速飞轮储能系统需要解决的关键问题之一是飞轮高速运行过程中飞轮转子的强度、振动等问题.为了对比金属飞轮和碳纤维飞轮在材料方面的影响，基于ANSYS Workbench仿真平台，采用有限元方法对功率为75 kW、转速为28 000 r/min的飞轮储能内嵌式永磁电机转子进行静强度分析；并对转子进行模态分析，分析转子的主要振型，绘制Campbell图，计算临界转速，结果表明：所设计的两种材料的飞轮储能系统转子满足强度要求，其工作转速在安全范围内，与金属飞轮转子相比，碳纤维飞轮转子强度安全系数和转速安全裕量高，为飞轮储能系统转子设计和安全运行提供了理论依据.     

复合材料高速储能飞轮的模态分析

利用复合材料飞轮贮能是工业中一项广泛采用的技术,已经在汽车、电力和军事等领域有重要的应用。介绍了某复合材料飞轮的模态分析方法,并应用计算机模态分析系统获得了复合材料飞轮转子的固有频率及振型,为复合材料飞轮的研制和其结构的改进设计提供重要的参考依据。     

储能复合材料飞轮的三维有限元强度分析

根据汽车飞轮电池用复合材料飞轮的实际结构，考虑了非均布力和轮辐预紧力的影响，用三维有限元对纤维缠绕复合材料飞轮进行了强度分析，得到了飞轮轮缘的应力分布等值线图，指出了应力集中发生的区域和大小，为飞轮的结构设计和飞轮试验提供了理论依据。     

汽车发动机与变速箱连接的纽带——飞轮

飞轮是汽车发动机上的重要组成部件。随着科技的进步飞轮的结构也发生着变化。飞轮的作用不仅仅是储存能量,传递动力,和满足发动机启动的要求。现在的飞轮还要考虑汽车在运行时的振动问题,振动影响乘客乘坐的舒适度,零部件的使用寿命等问题。双质量飞轮就恰到好处的解决了其中的问题。     

飞轮储能系统研究综述

飞轮储能系统（FESS）又称飞轮电池或机电电池，由于它与化学电池相比所具有的巨大优势和未来市场的巨大潜力，引起了人们的密切关注。它结合了当今最新的磁悬浮技术、高速电机技术、电力电子技术和新材料技术，使得飞轮储存的能量有了质的飞跃，再加上真空技术的应用，使得各种损耗也非常小。针对该领域近年来的研究成果，对飞轮储能系统的几大关键部件进行了全面的论述。     

多层混杂复合材料飞轮力学设计与旋转试验

高速复合材料飞轮是飞轮储能技术的发展趋势,而纤维缠绕型飞轮径向强度低、易脱层。该文将多层层间混杂飞轮发展为多层层内混杂飞轮,在飞轮径向实现压应力,解决了径向脱层问题。基于混合律得到材料的弹性常数,建立单层和多层复合材料飞轮的力学方程,考察横向拉伸模量对应力与变形的影响。设计并制作了6层层间混杂飞轮,并基于频闪光源同步转子的变形光学测量方法完成了旋转变形测试。结果表明:混杂设计方法灵活可行,变形测试方法测量结果与理论值符合程度较高。     

角动量飞轮的磁悬浮

旋转体的磁悬浮是近年来发展很快的一门新技术。它有着无摩擦损耗、长寿命、不需任何润滑剂、不需维护等突出的优点,因而在高速、高真空和长寿命等场合下得到了极大的重视。随着空间技术的发展,长寿命、高高度的各类卫星相继出现,其姿态控制飞轮长期、可靠地在高空中运行是十分重要的,而解决此矛盾的一种理想方案,是对角动量飞轮采用磁悬浮装置。本文叙述了应用于角动量飞轮的磁悬浮装置的基本原理、结构类型和主动控制的基本方法,特别是提高角动量飞轮磁悬浮装置的刚度及降低其功耗的方法。我们相信随着科学技术的发展,各类磁悬浮装置必将得到进一步的发展和应用