检索结果-内蒙古大学图书馆

噪声与振动控制 2022年第6期42卷 154-160,180页

作者：张黎明邱子桢陈勇成海全武一民张志金河北工业大学天津市新能源汽车动力传动与安全技术重点实验室天津300130 艾迪捷信息科技(上海)有限公司上海200120

以轻型电动汽车驱动用永磁同步电机为研究对象,针对不连续脉宽调制策略所引入的边带谐波成分,建立多物理场协同仿真模型,实现边带电流谐波与声振响应的特征识别。首先,阐述不连续脉宽调制(DPWM)策略的空间矢量原理及实现方法。其次,基... 详细信息

以轻型电动汽车驱动用永磁同步电机为研究对象,针对不连续脉宽调制策略所引入的边带谐波成分,建立多物理场协同仿真模型,实现边带电流谐波与声振响应的特征识别。首先,阐述不连续脉宽调制(DPWM)策略的空间矢量原理及实现方法。其次,基于麦克斯韦张量法,揭示边带谐波成分与径向电磁力的频谱分布规律;并建立Simulink&JMAG协同仿真模型,对DPWM策略所致边带声振响应进行仿真预测,验证了解析模型的正确性。最后,搭建12槽-10极永磁同步电机测试平台,对比分析6种典型DPWM方案的稳态工况仿真与实测数据。结果表明,所构建的多物理场协同仿真模型不仅可以反映边带频谱分布规律,而且能够准确预测边带电流谐波及声振响应的幅值特征。

关键词：振动与波永磁同步电机不连续脉宽调制多物理场仿真边带电流谐波声振响应

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柔性壁扩张式消声器的消声性能分析及优化

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振动与冲击 2023年第21期42卷 142-148页

作者：刘晓昂韩子康李浩甄冉李来鑫上官文斌河北工业大学机械工程学院天津市新能源汽车动力传动与安全技术重点实验室天津300130 河北工业大学化工学院天津300130 山东美晨工业集团有限公司山东潍坊262200 华南理工大学机械与汽车工程学院广州510641

在车用进气管路中,针对传统刚性壁消声器消声效果的局限性,以柔性壁扩张式消声器为研究对象,建立了其声固耦合解析模型并进行了验证,对比分析了刚性壁消声器与柔性壁消声器的消声性能。以提高消声器的传递损失峰值与均值为目标,以柔性... 详细信息

在车用进气管路中,针对传统刚性壁消声器消声效果的局限性,以柔性壁扩张式消声器为研究对象,建立了其声固耦合解析模型并进行了验证,对比分析了刚性壁消声器与柔性壁消声器的消声性能。以提高消声器的传递损失峰值与均值为目标,以柔性壁弹性模量、壁厚及消声器扩张比为优化变量,采用遗传算法对柔性壁消声器进行了优化。最后,对所设计消声器的耐负压性能进行了分析。结果表明:所建立的模型具有较高的精度;相比于刚性壁消声器,柔性壁消声器具有更高的传递损失峰值和更低的峰值频率;所采用优化方案具有有效性;所设计消声器在进气管路中有良好的适用性。

关键词：进气管路扩张式消声器声固耦合传递损失优化

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斜齿轮疲劳点蚀故障动力学仿真与诊断研究

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机械强度 2023年第5期45卷 1050-1057页

作者：刘睿陈勇李光鑫武一民王文青赵玉婷河北工业大学天津市新能源汽车动力传动与安全技术重点实验室天津300130 宁波吉利罗佑发动机零部件有限公司宁波315336

齿面点蚀是斜齿轮的主要故障之一。不同齿面及不同程度的点蚀故障诊断需要大量的实验数据支撑。提出一种仿真与实验相结合的方法,对斜齿轮齿面点蚀程度和数量进行故障识别。建立了单齿面点蚀和多齿面点蚀等不同点蚀故障类型的斜齿轮动... 详细信息

齿面点蚀是斜齿轮的主要故障之一。不同齿面及不同程度的点蚀故障诊断需要大量的实验数据支撑。提出一种仿真与实验相结合的方法,对斜齿轮齿面点蚀程度和数量进行故障识别。建立了单齿面点蚀和多齿面点蚀等不同点蚀故障类型的斜齿轮动力学模型,对动态响应信号进行包络谱分析,得到了不同点蚀故障类型时域和频域的特征响应规律。对齿轮接触疲劳实验振动信号进行特性分析,验证了斜齿轮点蚀故障动力学模型的准确性。结果表明,齿轮点蚀故障动力学模型可以对单齿面不同点蚀程度和多齿面点蚀进行诊断识别,为传动齿轮故障诊断与健康预测提供诊断依据。

关键词：斜齿轮齿面点蚀动力学仿真故障诊断

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基于反向传播神经网络的增压器涡轮转子过盈连接结构优化设计

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内燃机工程 2024年第1期45卷 10-17页

作者：陈升刘烨景国玺陈光彭前亮孙秀秀河北工业大学机械工程学院天津300130 天津市新能源汽车动力传动与安全技术重点实验室天津300130 中国北方发动机研究所天津300400

针对钛铝合金涡轮与K418合金套的过盈连接结构存在的应力问题,以涡轮转子过盈连接结构为研究对象,设计型线结构并建立过盈连接结构应力预测模型,基于过盈连接结构应力预测模型分析不同型线对应力分布状态的影响。研究结果表明:过盈连接... 详细信息

针对钛铝合金涡轮与K418合金套的过盈连接结构存在的应力问题,以涡轮转子过盈连接结构为研究对象,设计型线结构并建立过盈连接结构应力预测模型,基于过盈连接结构应力预测模型分析不同型线对应力分布状态的影响。研究结果表明:过盈连接结构应力预测模型具有较高的精度,对平均接触应力的预测误差为0.67%,对最大Mises应力的预测误差为8.25%。采用过盈连接结构应力预测模型得到的型线优化设计方案使涡轮轴最大Mises应力减少了42.01%,而平均接触应力只减少了10.22%,增压器涡轮转子过盈连接结构可靠性显著提高。

关键词：钛铝合金涡轮过盈连接结构优化

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编织碳纤维复合材料加强铝合金帽型薄壁梁动态弯曲特性研究

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机械强度 2024年第4期46卷 867-876页

作者：陈光杨宇杰韩铎刘烨景国玺河北工业大学机械工程学院天津300401 天津市新能源汽车动力传动与安全技术重点实验室天津300401 中国北方发动机研究所天津300400

金属/复合材料混合薄壁结构可同时满足汽车车身抗撞性和轻量化的要求。旨在对比研究不同纤维铺层方式铝/碳纤维复合材料(Aluminum/Carbon Fibre Reinforced Plastic,Al/CFRP)混合帽型薄壁梁的动态弯曲特性。通过三点弯曲试验比较分析各... 详细信息

金属/复合材料混合薄壁结构可同时满足汽车车身抗撞性和轻量化的要求。旨在对比研究不同纤维铺层方式铝/碳纤维复合材料(Aluminum/Carbon Fibre Reinforced Plastic,Al/CFRP)混合帽型薄壁梁的动态弯曲特性。通过三点弯曲试验比较分析各试件的弯曲失效行为与耐撞性能,结合试验结果建立有限元模型且验证其准确性,并进一步分析压头尺寸、压头形状和冲击位置对混合梁弯曲性能的影响。结果表明,铺层角度较铺层顺序对试件弯曲性能影响更大,压头尺寸越大、压头形状越相对扁平或冲击位置越远离中间时可获得较好的耐撞特性。研究所用方法与所得结论可为类似抗弯结构耐撞性设计提供参考。

关键词： Al/CFRP 混合梁动态弯曲铺层方式失效行为耐撞特性

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2A70铝合金应变疲劳全寿命预测模型

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机械强度 2024年第3期46卷 736-742页

作者：张军海景国玺刘烨张文凯武一民陈升河北工业大学机械工程学院天津300401 天津市新能源汽车动力传动与安全技术重点实验室天津300130 中国北方发动机研究所天津300400

针对2A70铝合金在全寿命范围内的疲劳寿命预测问题,开展了2A70铝合金材料拉伸试验、单轴拉压条件下的低周疲劳试验和高周疲劳试验,讨论了全寿命范围内通过应变进行寿命预测的优势,提出了一种应变疲劳全寿命曲线模型,建立了2A70铝合金的... 详细信息

针对2A70铝合金在全寿命范围内的疲劳寿命预测问题,开展了2A70铝合金材料拉伸试验、单轴拉压条件下的低周疲劳试验和高周疲劳试验,讨论了全寿命范围内通过应变进行寿命预测的优势,提出了一种应变疲劳全寿命曲线模型,建立了2A70铝合金的应变疲劳全寿命曲线。通过试验结果对本模型以及3种常用模型的参数进行了标定,并对4种模型的预测结果进行了对比分析,结果表明,提出的新模型寿命预测结果均在3倍误差带范围内,平均误差和分散性都较小,寿命预测精度优于其他3种模型,新模型更适合于2A70材料在同样应变比条件下的疲劳寿命预测。

关键词： 2A70铝合金应变疲劳全寿命范围寿命预测模型

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轮胎中低频噪声的降噪结构设计及性能分析

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振动工程学报 2023年第4期36卷 1005-1014页

作者：刘晓昂焦湘和张曲甄冬上官文斌河北工业大学机械工程学院天津300130 河北工业大学天津市新能源汽车动力传动与安全技术重点实验室天津300130 宁波拓普集团股份有限公司浙江宁波315800 华南理工大学机械与汽车工程学院广东广州510641

针对轮胎中低频(500~2000 Hz)噪声的吸收问题,设计了一种组合吸声结构,该结构由多孔材料和卷绕空腔结构组成。结合多孔材料和卷绕空腔的吸声原理,建立了组合式吸声结构的理论分析模型,推导了模型吸声系数表达式;利用有限元分析法,分析... 详细信息

针对轮胎中低频(500~2000 Hz)噪声的吸收问题,设计了一种组合吸声结构,该结构由多孔材料和卷绕空腔结构组成。结合多孔材料和卷绕空腔的吸声原理,建立了组合式吸声结构的理论分析模型,推导了模型吸声系数表达式;利用有限元分析法,分析了组合式吸声结构在中低频频段内的吸声性能。结果表明,组合吸声结构在500~2000 Hz频段内吸声性能良好,在1092 Hz频率附近出现吸声峰值,接近完美吸声。相较于单一的多孔材料,该组合式吸声结构的吸声性能有了较大的提升;通过改变组合式吸声结构中多孔材料体积占比,研究了吸声性能的变化规律,通过绘制反射系数的复频率平面分布情况,并结合声阻抗匹配条件分析了结构的吸声机理;在阻抗管中对该组合式吸声结构进行吸声测试,验证了理论解析模型和有限元模型的正确性。将组合吸声结构与毛毡轮罩材料叠加,研究了叠加后的吸声性能,并提出了进一步提升吸声性能的措施。该组合吸声结构的吸声峰值频率可根据多孔材料体积占比调控,且总体厚度小,在轮胎中低频噪声控制中具有一定的效果。

关键词：轮胎噪声多孔材料卷绕空腔组合吸声结构吸声系数

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裙部刚度对内燃机活塞二阶运动的影响研究

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内燃机工程 2023年第2期44卷 43-50页

作者：韩梦瑜景国玺刘茜刘义朋曾小春陈光河北工业大学机械工程学院天津300400 天津市新能源汽车动力传动与安全技术重点实验室天津300400 江铃汽车股份有限公司动力总成开发部南昌330001

针对裙部刚度对活塞运动的影响,设计了活塞刚度测试试验工装,测量裙部子午线刚度,并与有限元计算相结合得到了准确的活塞刚度矩阵。在考虑活塞、缸套热变形的基础上,建立活塞动力学仿真模型,进行了不同活塞裙部结构的二阶运动分析。分... 详细信息

针对裙部刚度对活塞运动的影响,设计了活塞刚度测试试验工装,测量裙部子午线刚度,并与有限元计算相结合得到了准确的活塞刚度矩阵。在考虑活塞、缸套热变形的基础上,建立活塞动力学仿真模型,进行了不同活塞裙部结构的二阶运动分析。分析结果表明:裙部刚度增大后,活塞运动过程中的径向位移、摆动角度及敲击能都有所减小,在一定范围内减轻了二阶运动的幅度;适度减小裙部次推力侧(antithrust side,ATS)刚度可以有效降低活塞与缸套之间的摩擦损失,实现活塞的轻量化和低摩擦设计。

关键词：裙部刚度热变形二阶运动摩擦损失

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宽幅温度和应力范围下蠕墨铸铁的蠕变试验及本构模型对比研究

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机械强度 2024年第1期46卷 70-76页

作者：李书博刘茜景国玺张军海卫军朝杨紫毅孙帅河北工业大学机械工程学院天津300400 天津市新能源汽车动力传动与安全技术重点实验室天津300400 中国北方发动机研究所(天津)柴油机增压技术重点实验室天津300400

随着发动机功率密度的增加,气缸盖在运行过程中所承受的温度和应力也增加,因此蠕变损伤预测需要考虑准确的蠕变本构模型和参数。针对蠕墨铸铁(Compacted Graphite cast Iron,CGI)气缸盖大范围的温度和应力工作条件,开展温度450~550℃、... 详细信息

随着发动机功率密度的增加,气缸盖在运行过程中所承受的温度和应力也增加,因此蠕变损伤预测需要考虑准确的蠕变本构模型和参数。针对蠕墨铸铁(Compacted Graphite cast Iron,CGI)气缸盖大范围的温度和应力工作条件,开展温度450~550℃、试验应力100~300 MPa条件下的CGI蠕变试验,进行表征宽幅温度和应力下CGI最小蠕变速率的蠕变本构模型对比研究。研究表明:与较小的温度和应力范围相比,在宽幅条件下CGI更容易发生蠕变损伤,且温度相比应力更能促使CGI发生蠕变变形;分别基于Norton⁃Bailey幂律模型、Garofalo双曲正弦模型和变形机制的真应力(Deformation Mechanism⁃based True Stress,DMTS)模型,结合多目标优化方法,构建了CGI蠕变本构模型。其中,基于DMTS模型的CGI蠕变模型有73%的预测值在两倍误差范围内,吻合效果在三种模型中为最佳。

关键词：蠕墨铸铁宽幅温度和应力范围蠕变试验蠕变本构模型最小蠕变速率多目标优化

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基于Sehitoglu模型的发动机气缸盖热机疲劳寿命预测

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机械强度 2021年第5期43卷 1184-1190页

作者：邹萍萍景国玺曾小春骆旭薇袁晓军魏涛林宇星江铃汽车股份有限公司动力总成开发部南昌330001 河北工业大学机械工程学院天津300400 天津市新能源汽车动力传动与安全技术重点实验室天津300400

以某发动机气缸盖为研究对象,开展了气缸盖本体材料力学性能测试与表征、气缸盖热机疲劳寿命预测研究工作。采用流固耦合方法,获得了准确的气缸盖热边界和温度场结果,温度场计算值与实测结果相符合。依照整机热冲击试验规范,采用Sehito... 详细信息

以某发动机气缸盖为研究对象,开展了气缸盖本体材料力学性能测试与表征、气缸盖热机疲劳寿命预测研究工作。采用流固耦合方法,获得了准确的气缸盖热边界和温度场结果,温度场计算值与实测结果相符合。依照整机热冲击试验规范,采用Sehitoglu模型对缸盖的热机疲劳寿命进行了预测,仿真结果显示,缸盖最低寿命出现在第二缸火力面排气侧鼻梁区,主要由环境损伤引起,最低寿命为6860次,满足设计要求,该气缸盖顺利通过整机热机疲劳台架试验考核。

关键词：发动机气缸盖热机疲劳寿命预测

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