湿式多片离合器结构特征对接触压力特性的影响

针对湿式多片离合器的实际结构特征，建立多摩擦副系统有限元模型和热力学数值模型，研究压板厚度、卡簧宽度、摩擦副数等结构参数对摩擦副间接触压力差异性的影响，并通过离合器静压实验验证数值模型的正确性。制定摩擦副间接触压力差异性评价指标，提出离合器最优结构特征。研究结果表明：离合器的压板厚度和卡簧宽度对离合器接触压力差异性的影响最大，摩擦副数对其影响较小；增大压板厚度和卡簧宽度可以显著降低接触压力分布的差异性和摩擦副的径向温差；相比于初始工况，最优工况下摩擦副的最大压差和温差分别降低82%、61%。     

湿式离合器摩擦副平均温升特性研究

针对湿式换挡离合器结合过程温升特性,基于集总参数法将离合器液压系统各元件简化为节点,建立了系统热阻网络模型与试验系统,研究获得了冷却润滑流量和转速差对离合器温升的影响规律。研究结果表明：在中低摩擦热负荷下,离合器温升对冷却流量的改变不敏感;在中高摩擦热负荷下,冷却流量变化对离合器温升影响显著,但当冷却流量增大到超过某一临界值时,流量增加对离合器温升影响微弱;转速差与离合器结合油压影响摩擦热负荷强度;离合器温升表现为转速差的线性增长关系,在相同冷却润滑状态下,转速差每增加100 r/min,离合器温升增加8.05%. 通过仿真结果与试验数据的对比,验证了所建模型的有效性,该模型能较好反映离合器正常工况的温升特性。     

湿式多片离合器摩擦副温度仿真分析

对混合动力车用湿式多片离合器的动力学理论进行分析,运用AMESIM建立了车辆湿式多片离合器滑磨功的计算模型。根据湿式多片离合器对偶钢片和摩擦片实际几何尺寸和约束情况,建立了摩擦副温度仿真分析模型。分析计算了单个摩擦副的温度变化情况。     

全程转速下浮动支撑湿式离合器带排转矩计算模型与验证

基于摩擦元件偏置现象及高转速差下间隙收缩现象,运用陀螺效应原理建立了摩擦元件低转速差下偏置状态分析模型。针对摩擦副间油膜的高速负压现象,建立了高转速差下摩擦副间隙负压收缩模型,分析了从低速差到高速差全程变化过程下的摩擦副间隙动态变化规律。提出考虑摩擦副间隙动态变化影响的带排转矩改进模型,进行了仿真分析,并搭建了带排转矩试验平台。研究结果表明：润滑条件一定时,湿式多片离合器带排转矩随转速差增大呈先增大、后减小、再增大的变化趋势;摩擦副偏置现象在低转速差(0~1 000 r/min)段对带排转矩影响较大,而间隙收缩现象在中转速差和高转速差(大于1 000 r/min)段时为影响带排转矩的主要因素;通过与试验结果对比发现摩擦副间隙动态变化影响的改进模型平均相对误差在中转速差和高转速差(大于1 000 r/min) 段时为6.34%,显著提高了对湿式多片离合器带排转矩值估算的准确度。     

潜水器用光纤线团应力分布及影响因素

光纤线团是潜水器航行过程实施布放，建立两节点间动态有线通信信道的关键部件，其应力分布状态直接决定水下布放性能。引入光纤微缆径向弹性参数，解释绕制过程光纤微缆的径向变形和径向与轴向变形的关系；建立光纤线团应力分布模型，对光纤线团应力分布随光纤微缆弹性参数、绕制张力的变化规律进行仿真研究，分析各参数对光纤线团贮存寿命的影响，提出光纤微缆和绕制张力设计的优化方向；对比分析线团绕制实测数据，应力分布及浴盆特征参数变化与仿真结论一致。结果表明：光纤微缆轴向弹性模量越小、径向弹性模量和弹性系数越大，有利于光纤线团的结构稳定，但会降低光纤的贮存寿命；而绕制张力越大会降低光纤的寿命，但并不影响光纤线团的结构稳定性。     

转速对湿式离合器局部润滑及摩擦特性影响研究

针对湿式离合器局部润滑及摩擦特性的影响因素,建立了摩擦副微观混合润滑模型。考虑了微凸峰接触和局部温升的影响,分析了转速对湿式离合器摩擦副局部压强分布、油膜和微凸峰承压比、实际接触面积、局部温升的影响。同时,利用摩擦磨损试验机进行小试样柱销-摩擦盘试验,分析了不同转速下离合器摩擦系数变化规律。结果表明：随着速度的增加,润滑油膜动压作用显著增强,摩擦副实际接触面积明显减小,法向载荷最终主要由润滑油膜承担;摩擦系数主要受微凸峰实际接触面积变化的影响,变化规律与微凸峰实际接触面积呈大致对应关系。     

多锥形摩擦元件摩擦扭矩特性测试研究

多锥形摩擦元件是一种可传递大扭矩的新型摩擦元件,以其为单元设计的制动器、离合器具有储备系数大、体积小的特点.为了研究多锥形摩擦元件的完整扭矩特性,搭建试验平台,进行不同结合转速的制动扭矩峰值测试,并模拟不同滑摩程度的静闭锁状态.结果表明:峰值扭矩类似于制动初始扭矩值,初始扭矩随着加压应力的增大而增大;摩擦扭矩主要受摩擦元件接触状态和温度的影响,随着载荷不断增大,静摩擦系数和动态摩擦系数都有所增大.     

碳纤维/环氧树脂复合材料钻削温度场建模与试验

碳纤维/ 环氧树脂(C/ E)复合材料具有轻质、高模量、高比强度等优良特性在航空航天等领域有广泛的应用,但由于其各向异性、层间强度低、导热系数小和树脂对温度敏感等特点,导致钻孔加工中热量很容易聚集,形成很高的温度梯度,极易产生分层、毛刺等缺陷。以C/ E 复合材料钻孔过程中温度场的分布及变化为研究对象,依据传热学的基本原理,采用有限差分法(FDM),建立了C/ E 复合材料钻削温度场模型,探讨切削温度沿纤维方向的分布规律。采用硬质合金钻头开展C/ E 复合材料钻孔测温试验,采用预埋热电偶方法测量纤维方向不同处的温升,采用红外测温的方法测量出口处温度场分布。通过对试验结果和模型仿真结果对比分析可知:温度场仿真模型有较高的准确性,出口处温度场分布呈椭圆形,平行纤维方向时温升较高。     

特种设备钢丝绳的应力和疲劳寿命仿真分析

为分析钢丝绳在提升工作过程中绳上的应力分布和疲劳失效情况,以某型特种设备用6× 36 WS钢丝绳为研究对象,对钢丝绳在轴向拉伸和绕滑轮弯曲状态下的应力和疲劳寿命进行了仿真研究。建立钢丝绳的有限元模型,仿真分析了其在轴向拉伸和绕滑轮弯曲状态下的应力分布情况;进行钢丝的疲劳试验,得到了钢丝疲劳寿命数据;根据钢丝疲劳数据和钢丝绳有限元分析结果,依据Miner线性累积损伤理论进行了钢丝绳的疲劳寿命仿真分析。结果表明：钢丝绳在相邻钢丝接触区域、相邻绳股接触区域以及钢丝绳与滑轮接触区域应力较大,应力越大的部位,最先发生疲劳失效,疲劳寿命越小。     

温度梯度分布时光学系统参数重建与像质分析

根据光学系统中不同材料的热导率,分析了环境温度急剧变化时系统中存在的轴向和径向温度梯度分布,以及由此导致的光学系统面形变化、光学元件间隔变化和光学介质折射率分布的变化,给出了温度梯度分布下光学系统参数重建的模型和算法,利用数值积分和正交多项式拟合计算温度梯度下的面形,计算精度可达10-7,编写了可重建光学系统结构和折射率函数并计算成像质量的软件。实例计算表明,径向温度梯度会引起光学元件更大的变形,与轴向梯度相比对像质的影响更为严重。     

考虑齿轮轴变形的斜齿轮接触分析

为分析齿轮轴复杂变形（弯曲变形与扭转变形的耦合）对斜齿轮接触状态的影响,利用有限元方法,研究了齿轮轴变形下斜齿轮传动系统的接触特性。通过有限差分法计算齿轮轴变形量,以及ISO 6336-1标准对齿轮啮合刚度的计算,验证了有限元方法和模型的正确性。通过分析齿轮轴特性,建立了刚性和柔性齿轮轴两种有限元模型。计算结果表明,齿轮轴的变形会影响齿轮齿向载荷分布、接触应力分布、齿根弯曲应力分布,从而引起偏载现象,并且增加了齿轮啮合重合度,降低了齿轮的啮合刚度。为分析齿轮轴复杂变形（弯曲变形与扭转变形的耦合）对斜齿轮接触状态的影响,利用有限元方法,研究了齿轮轴变形下斜齿轮传动系统的接触特性。通过有限差分法计算齿轮轴变形量,以及ISO 6336-1标准对齿轮啮合刚度的计算,验证了有限元方法和模型的正确性。通过分析齿轮轴特性,建立了刚性和柔性齿轮轴两种有限元模型。计算结果表明,齿轮轴的变形会影响齿轮齿向载荷分布、接触应力分布、齿根弯曲应力分布,从而引起偏载现象,并且增加了齿轮啮合重合度,降低了齿轮的啮合刚度。     

离合器片表面温度的测量与表面应力的计算

本文应用红外测温装置测量离合器片工作时的表面温度 .依据测得的某瞬时表面温度计算了离合器片的表面应力 .温度测量结果显示 ,片工作表面热负荷分布不均匀 .应力计算结果表明 ,片某些区域的瞬时应力值超过了材料的屈服极限     

直线往复运动VL 型密封圈性能分析

为深入研究航空作动器往复密封的问题,对航空用直线往复作动筒上的VL 密封圈进行有限元仿真。介 绍VL 密封圈仿真过程,建立密封圈划分网格后的有限元模型。通过对VL 圈施加流体压力渗透载荷,对密封圈不同 油侧压力下的应力应变情况进行分析,利用ANSYS APDL 绘制密封圈唇口接触压力分布图,并分析密封圈最大等效 应力及唇口接触压力峰值随温度的变化情况。仿真结果表明,该研究对于掌握VL 型密封圈的力学特性有一定的参 考价值。     

基于嵌入式传感器的智能轴承结构分析

基于嵌入式传感器的智能轴承的有限元模型,应用Stribeck和赫兹接触理论建立.用SolidWork绘制轴承外圈结构图,并以Solid185单元类型划分网格.对轴承进行ANSYS有限元分析时,拟合接触面的加载,得出槽的尺寸对轴承最大变形和应力的影响关系.该方法经仿真,为智能轴承的结构设计提供了有效的理论依据.     

泡沫圆筒的轴对称平面应变热问题分析

针对泡沫圆筒热应力问题,基于各向同性假设的等效力学方法,求得圆筒的弹性模量和泊松比,采用位移法推导了轴对称平面应变情况下,泡沫圆筒的热应力解析解,得到了径向应力和切向应力沿圆筒径向的变化规律。采用ABAQUS有限元软件进行数值模拟,对比分析了解析解和数值解的结果,发现两者的吻合程度令人满意,说明解析结果可信。研究了泡沫圆筒轴向摩擦力与外径、外表面增温之间的变化规律,为泡沫圆筒的设计提供参考。     

一种新的机械自紧厚壁圆筒塑性半径计算方法

为推导一种新的机械自紧厚壁圆筒塑性半径的计算公式,首先采用ANSYS对不同摩擦系数的机械自紧进行数值模拟,发现摩擦系数对残余应力和塑性半径无影响,因此在推导塑性半径计算公式时可不考虑摩擦系数的影响;其次根据机械自紧过程中冲头圆柱段和厚壁圆筒接触处径向应力相等推导出了塑性半径的计算公式.利用该公式计算了9个不同模拟管的塑...     

弹子加压装置接触状态有限元分析

针对弹子加压装置,采用ANSYS软件对弹子与弹子槽的接触状态进行了有限元仿真分析.有限元仿真计算结果与试验结果均表明:当载荷达到40 kN时,最大接触变形可达40μm,弹子盘的最大接触应力为1.4GPa,弹子的最大接触应力为1.32 GPa,均在弹性范围内.对于弹子与弹子盘的接触,采用经典的赫兹接触模型的计算结果与有限元仿真计算结果和实测结果存在较大的偏差,说明经典赫兹接触模型并不适用于弹子和弹子槽的接触分析,应对其进行修正.     

基于温度修正的弹丸挤进身管过程摩擦模型

弹丸挤进身管过程中,弹带与身管之间的摩擦特性不仅对内弹道特性产生影响,而且影响对身管寿命的预测。在弹丸挤进过程中,弹带与身管之间的摩擦具有高速高接触压力特性。基于弹丸挤进过程中的弹带变形机理,提出一种新的描述弹带与身管之间摩擦特性的摩擦模型,该模型考虑了接触压力、滑移速度以及连发射击时温度升高导致弹带表层熔化的影响;建立热力耦合的弹炮匹配有限元模型,分析弹丸挤进过程弹带应力及温度变化,并与文献［24-25］提出的摩擦模型进行对比验证,研究弹丸挤进过程中的弹丸速度和弹带表层温度变化规律。结果表明：新的摩擦模型能够准确描述弹丸挤进过程中弹带与身管之间的摩擦特性。     

三维流固耦合瞬态温度场有限元程序

本文提出了流固耦合温度场的有限元法,并用于湿式离合器摩擦片的温度场计算。其主要优点是将流体和摩擦片作为一个整件来求解它们的温度场。另外,由于利用具有特殊加权函数的Petrov-Galerkin法进行有限元离散,使能量方程能进行迭代解。