基于Solidworks的汽车发动机气门弹簧优化设计

为优化发动机气门弹簧设计,提高设计效率,基于Solid Works二次开发的基础上,分析了对气门弹簧进行优化设计所需的设计变量、目标函数和约束条件,提出了一种气门弹簧的优化设计方法,该方法提高了气门弹簧的设计效率。     

基于遗传算法的内燃机气门弹簧优化设计

内燃机的气门弹簧是承受高频振动交变载荷的圆柱压缩弹簧,它的好坏直接关系到内燃机的工作性能.通过对遗传算法的研究,构造了内燃机气门弹簧的数学模型,通过编码的方法对其进行了寻优设计.计算实例表明:遗传算法用于内燃机的气门弹簧优化设计可获得较好的参数优化设计结果,与传统的优化方法相比,该方法具有工程实用价值.     

利用有限元技术获得弹簧参数

针对气门弹簧动力学参数的获取方法展开讨论.在构建气门机构虚拟样机的过程中,气门弹簧采用“多质量 非线性连接”的动力学模型,基于MSC.Nastran和MSC.MARC平台对气门弹簧的模态进行模拟,并分别对各个簧圈的刚度特性进行模拟.通过与整体弹簧模型和物理实验的对比,以及通过气门机构动态实验和仿真分析的对比,证实了本文参数获得方法的可靠性.依据得到的弹簧参数建立了气门机构虚拟样机,并对气门弹簧的动态特性进行了仿真分析.实验证明,本文提供的方法为气门弹簧模型提供一个几乎完全数字化的分析方法.     

基于Simulink的发动机落座力仿真分析

为分析气门-气门座寿命的重要影响因素——气门落座力．以EQ6100为例，提出了一种发动机配气机构落座力的计算方法．即在建立一种新的气门落座力分析模型后运用．Matlab软件中的Simulink模块对其进行仿真分析以求出气门落座力，在此基础上探讨了配气机构集中质量、预紧力、气门弹簧刚度对发动机落座力的影响，结果表明：集中质量和预紧力对落座力的影响较大．这为发动机气门机构的设计和寿命预测提供了依据。     

配气凸轮机构动力学计算

将汽车发动机配气凸轮机构简化为单自由度质量—弹簧振动系统动力学模型,用有限差分法求解其运动微分方程,并得出气门运动线图．     

气门重叠角对天然气掺氢发动机性能的计算分析

通过改变发动机配气相位,实现不同气门重叠角方案,研究不同气门重叠角大小对发动机各项性能的影响关系.利用GT-Power软件建立了某款天然气掺氢发动机仿真模型,分析了两种配气方案下气门重叠角对发动机扭矩、排放的影响规律,最终确定发动机在全负荷工况时1 400 r/min和2 300 r/min转速下配气方案2对应20°CA气门重叠角为最佳研究方案,该研究方法为气门重叠角的实际应用提供理论指导.     

内燃机气门弹簧的模糊优化设计

在充分考虑影响气门弹簧设计各因素模糊性的情况下，以抗疲劳破坏的安全系数达到最大为目标，建立了气门弹簧的横糊优化数学模型，给出了求解该模型的方法。     

发动机气门三维有限元分析及变形规律研究

应用I－DEAS7．0CAD／CAE软件，对发动机的气门进行了三维有限元分析，并研究了气门在冲击气门座瞬间的应力分布及变形规律，研究结果为气门的失效分析和进一步完善发动机气门－气门座这一典型摩擦副的材料设计提供了理论依据。     

凸轮型线的原理性反求

以154FM I发动机为例,利用AVL/TYCON软件建立该发动机配气机构运动学分析模型进行数值模拟.通过模拟所得气门升程、速度、加速度曲线拟合气门升程曲线,然后由拟合所得气门升程曲线反求该凸轮型线.该凸轮型线原理性反求方法提供了一种通过检测凸轮样件的型线来获取凸轮型线原始设计逼近值的新途径.     

基于改进遗传算法的膜片弹簧综合优化设计

针对离合器内部结构的复杂性及膜片弹簧工作环境的特殊性,通过分析膜片弹簧欲达到的优化效果,采用预设定膜片弹簧理想工作值的方法来制定优化设计目标,并权衡各优化目标的权系数对膜片弹簧进行综合优化设计,以增强离合器的工作性能。运用改进的遗传算法来快速、准确的分析求解优化设计模型,结果表明,该优化策略得到了收敛速度快并避免陷入局部解的全局最优解。     

多路换向阀复位弹簧的优化设计

本文建立了多路换向阀阀芯的运动方程及幅频特性方程,由这些方程得到为了减少扰动频率的影响,应提高系统的固有频率.而固有频率与弹簧重量成反比,因此令其重量最小可作为多路换向阀复位弹簧优化设计的目标函数,在此基础上建立其优化模型,并应用单调分析法对一种多路换向阀进行了优化设计.     

动圉式伺服阀内部流场的数值模拟

以动圈式电液伺服阀为研究对象,采用流体仿真软件Fluent分析动圈式伺服阀前置级滑阀在运动过程中内部流场的分布特性,详细分析流体速度场,并将仿真值与理论值进行比较。结果表明,仿真结果比较客观、准确。     

高功率密度柴油机配气机构优化设计

针对原有高功率柴油机配气机构丰满系数较大,其他设计参数距离极限值存在较大裕度的状况,对其进行了优化设计.以配气机构的丰满系数与时面值为优化目标,采用分段函数法对配气凸轮型线进行了优化设计.针对配气凸轮各段不同的运行状态提出限制条件,以确定函数形式以及优化系数,最终得到配气凸轮的型线.对优化前后的配气机构进行了动力学以及进气性能分析,结果表明:在约束条件范围内,配气机构动力学性能与进气性能均有了较大的提高.     

最优容错控制与开关控制相结合的再热机组快关控制

提出的对中压缸阀门采用开关控制，对高压缸阀门采用最优容错控制的再热汽轮发电机快关控制系统具以有下优越性：１．中压阀门采用开关控制，响应快，易实现，能有效地保证故障后第一摇摆的暂态稳定；２．高压缸阀门采用最优控制提高了系统阻尼，增加了后摆稳定性，并放宽了中压缸阀门开启时间的选到范围；３．高压缸阀门采用容错控制提高了系统的可靠性。     

伺服阀主阀芯的建模与仿真

运用流场分析软件,对伺服阀主阀芯在阀口开口大小一定时的内部流场进行模拟仿真。仿真结果表明,阀口处压差是影响阀内部流场的主要因素之一。仿真所得阀口的速度场与压力场数据与伺服阀流量特性的理论计算结果一致,符合液体流动的规律。     

液压比例技术在钢管步进梁式再加热炉的应用

对钢管步进梁式再加热炉运动速度采用比例方向阀控制,可实现控制步进机械的运动速度和方向,获得最优控制。介绍了采用比例方向阀再加热炉液压系统的设计要点,控制方式和使用效果, 比例技术的应用特点。     

柴油机配气机构动力学建模与分析

发动机配气机构有限元分析作为基础试验的重要支撑,在现代机械设计中非常必要. 以直列四缸柴油机配气机构性能优化设计为研究目标,系统计算与确定柴油机热力学与动力学关键参数. 首先采用多体动力学方法建立配气机构动力学模型,计算静应力有限元分析结果,得出零部件动力学模型中的模块参数. 然后利用Sharp 3D软件对配气机构进行动力学分析,基于分析参数进行配气机构凸轮轴强度分析优化. 最后通过有限单元分析功能,对主要的零部件进行力学分析. 结果表明:对配气机构动力学模型的分析结果可靠,有利于柴油机配气机构动力学设计和性能参数的改进与优化.     

有阀型液压冲击器优化设计的一种新方法--回程速度与冲程速度比C

提出了有阀型液压冲击器优化设计的一种新方法．主要的思想是，用回程速度比C作为设计变量来表示设计．从而根据各种设计要求建立起来的目标函数，均可表示为回程速度比C的函数．给出了表示运动学、动力学和结构参数等的部分计算公式．以蓄能器排量最小为设计目标，介绍了如何建立目标函数及其优化等问题．     

加肋板式水室结构的有限元优化设计

利用ANSYS软件建立了加肋板式凝汽器水室的参数化模型，将有关结构参数变量指定为优化设计变量，以结构在已知工况下的应力和位移为状态变量，采用有限元数值方法，对加肋板式凝汽器水室进行了优化设计计算，得到了轻量化程度较高的设计参数，从而为实际生产设计部门进行优化结构、节省材料用量提供理论依据。     

复杂机械结构模糊有限元优化

运用模糊数学和有限元理论,以哈尔滨锅炉厂生产的全量型安全阀阀体为例,进行复杂机械结构的设计分析和模糊优化.基于VC.NET平台及ANSYS提供的APDL语言,开发虚拟环境下的阀体模糊有限元结构设计的主模型,对于复杂、难于掌握的ANSYS命令流进行后台封装,大大减小了复杂机械结构模糊优化分析的工作量.在满足密封性和强度的工程要求下,经过12次迭代运算,阀体结构质量下降了17.5%.对比优化及模糊优化的各参数值表明,采用模糊优化能够使阀体结构在一定刚度范围内密封性提升及中心轴线的偏移量减小,结构形式和尺寸更合理.