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《武汉理工大学》 2009年
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液力缓速器流场仿真及有限元分析

杨涛  
【摘要】: 液力缓速器是应用最广泛的一种车辆辅助制动装置,利用动轮旋转带动内部油液流动,然后冲击定轮叶片,靠油液反作用力产生制动力矩,使车辆减速。本文基于CED和FEk平台,利用VB、CATIA、ICEM-CFD、FLUENT、MATLAB、ANSYS等专业软件,对满充液条件下的液力缓速器内流场进行了仿真分析,获得了工作腔内部油液的流动规律以及压力场和速度场的分布情况。并分析了液力缓速器动轮和定轮的强度和模态。基本上建立了一整套液力缓速器流场分析和有限元分析方法。这对自主研发生产液力缓速器的有一定的指导作用。 论文介绍了液力缓速器在国内外的发展应用情况、优缺点及其今后的发展趋势,阐述了液力缓速器的基本工作原理和组成部分。 为了实现液力缓速器参数化建模,将液力缓速器的循环圆直径、叶片数目、厚度和倾角作为可变参数,利用CATIA中的Automation API的二次开发功能,通过编写VB的宏命令来驱动CATIA生成液力缓速器动轮和定轮模型。对模型进行一定的简化,抽取液力缓速器周期流道模型以进行内流场分析,抽取有限元模型以进行强度和模念分析。 将抽取好的流道模型导入到ICEM-CFD软件中,利用映射法对动轮和定轮流道模型进行规则的六面体网格划分。在FLUENT软件中设置湍流模型为标准κ-ε模型,速度一压力耦合算法为SIMPLE算法,离散格式为一阶迎风格式,使用标准的壁面函数。选择滑移网格技术来模拟动轮和定轮之间的相对运动。进行迭代计算,当监测值收敛后,将CFD计算得到的制动力矩值和试验值对比,验证了三维流场计算的准确性。对动轮转速为2000r/min工况下的压力场、速度场进行了详细分析。 利用ANSYS读取前面建立的三维模型,划分网格得到有限元模型。由于流道模型和有限元模型的网格体系不同,需要利用MATLAB对CFD分析得到的叶片液压力值进行插值处理,获得ANSYS网格对应的节点力,施加精确的载荷数据。然后分别对液力缓速器动轮和定轮进行强度分析。采用Block Lanczos提取方法提取液力缓速器的动轮和定轮的前八阶模态,比较各阶模态的振型。由于动轮和定轮的最小共振频率都大于外部的激振频率,说明能够避免共振的发生,结构设计是合理的。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:U463.5

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 李涛;车辆液力辅助起步与制动系统偶合器内流场特性研究[D];吉林大学;2011年
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3 周天情;充流管道的流固耦合计算方法研究[D];浙江大学;2012年
4 毕鹏飞;多翼式离心通风机的流场数值模拟与优化[D];河南理工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 褚亚旭,马文星,方杰,于清海;液力变矩器三维流动的计算[J];农业机械学报;2005年08期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 熊艳,毛军,薛琳;平板层流边界层定常流动存在相似性解区域的分析[J];北方交通大学学报;2003年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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8 孙玉萍;吴磊;;粘弹性阻尼参数对结构耗能效果的影响分析[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(2)[C];2009年
9 刘亚萍;李少鹏;王光伟;潘卫民;戴建枰;何昆;李中泉;黄彤明;沙鹏;;BEPCII 500MHz超导高频腔的仿真计算[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集(第一卷·第6册)[C];2009年
10 徐驰;王友军;束忠明;;坨面形状对CVD合成石英玻璃沉积速率的影响[A];2010全国玻璃技术交流研讨会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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3 贺克羽;新型控制棒水力驱动系统研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 解学参;吊舱推进器推进及空泡性能的数值模拟[D];哈尔滨工程大学;2009年
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6 黄燕;碟形越浪式波能发电装置的水动力性能研究[D];中国海洋大学;2010年
7 韩艳;海底管线的冲刷与导流防护技术研究[D];中国海洋大学;2010年
8 吴晓刚;基于磁粉离合器的汽车起步控制策略研究[D];哈尔滨理工大学;2009年
9 依成武;新型横向极板电除尘器研究[D];江苏大学;2010年
10 王春林;旋流自吸泵设计及内部流动研究[D];江苏大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵文武;淮南矿区典型煤层水力冲孔技术参数研究及消突效果考察[D];河南理工大学;2010年
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7 纪文文;超重力燃烧合成YAG陶瓷热力学计算及过程仿真[D];山东农业大学;2010年
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10 李翔;1.5级涡轮非定常流动研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 时军,过学迅;车用液力减速制动器的现状与发展趋势[J];车辆与动力技术;2001年04期
2 闫清东;魏巍;彭靖;;液力变矩器的宽度比敏感性数值研究[J];北京理工大学学报;2006年05期
3 王峰;闫清东;王书灵;;基于CFD和FEA的液力减速器叶片强度分析[J];北京理工大学学报;2006年12期
4 陆忠东;吴光强;;液力变矩器流场分析与设计的研究现状及展望[J];船舶工程;2008年04期
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9 黄宸武,区颖达,张吕超,刘锋;多翼离心通风机叶轮主要特征参数的试验分析[J];风机技术;2001年06期
10 魏文平,蔡兆麟;空调器多翼离心通风机整机定常流动的数值模拟[J];风机技术;2004年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 张玉玺;液力缓速器电控系统及控制方法研究[D];吉林大学;2008年
2 刘春宝;轿车扁平化液力变矩器研究[D];吉林大学;2009年
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4 李雪松;基于非稳态流场分析的车用液力缓速器参数优化方法研究[D];吉林大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曹亮;输流管道流固耦合振动特性分析[D];昆明理工大学;2004年
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【二级引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 卢秀泉;调速型液力偶合器流固耦合与振动特性研究[D];吉林大学;2012年
2 柴博森;液力偶合器内部流动可视化与流速识别方法研究[D];吉林大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 王雪岩;坩埚试水平台的设计和分析[D];内蒙古农业大学;2013年
2 董月洪;汽车起步过程离合器动态品质控制策略研究[D];燕山大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前3条
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【相似文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 吴凡;国产液力缓速器问世[N];机电商报;2009年
2 本报记者 张翼;谁在“驱动”中国商用车升级?[N];机电商报;2009年
3 本报记者 梅振;整车匹配:高科技含量 尽善尽美 Vehicle Macthing:High-tech bring to Perfection[N];机电商报;2009年
4 本报记者 黄应红;福伊特:瞄准中国重卡市场 Voith Aimed at Chinese Heavy Truck Market[N];机电商报;2009年
5 李晓良;高三级客车就选“中通博发”[N];中国旅游报;2003年
6 本报记者 刘晓星 见习记者 袁德霞;福田新能源汽车研发加速[N];中国环境报;2010年
7 汤望;从大客车底盘技术辐射看发展[N];中国机电日报;2001年
8 周斌;福伊特驱动公交可持续发展[N];机电商报;2009年
9 记者 杜一鸣 见习记者 刘洋;“靖昊号”智能公交下月上线运营[N];沈阳日报;2010年
10 张 颖;电涡流缓速器减速制动的好助手[N];中国汽车报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 李雪松;基于非稳态流场分析的车用液力缓速器参数优化方法研究[D];吉林大学;2010年
2 袁哲;重型车液力缓速器热流耦合与散热系统研究[D];吉林大学;2013年
3 张玉玺;液力缓速器电控系统及控制方法研究[D];吉林大学;2008年
4 严军;车用液力缓速器设计理论和控制方法的研究[D];江苏大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 尹利云;基于内流场数值计算的液力缓速器结构参数优化研究[D];吉林大学;2012年
2 邱晨曦;液力缓速器流场仿真及热负荷计算[D];武汉理工大学;2012年
3 宋建军;重型载重汽车液力缓速器及其控制系统研究[D];吉林大学;2013年
4 盖洪超;液力缓速器参数设计及整车缓速制动性能仿真研究[D];吉林大学;2011年
5 蔡志宇;客车液力缓速器制动性能及恒速仿真[D];太原科技大学;2013年
6 高云;重型车液力缓速器制动性能仿真与分析[D];武汉理工大学;2013年
7 韩萍;液力缓速器用气动比例压力阀设计及其关键技术研究[D];浙江大学;2013年
8 汪庆华;安凯客车车桥与液力缓速器一体式设备设计与研究[D];安徽理工大学;2013年
9 王恒凯;商用车辆持续制动装置对我国山区高速公路适应性研究[D];长安大学;2012年
10 余国保;基于CFD的重型车辆液力缓速器结构参数优化研究[D];南京理工大学;2014年
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