摘要：随着国防武器装备对动力要求越来越高,柴油机系统复杂度急剧提升,传统的以文档为核心的系统工程方法已经无法有效满足柴油机高效、准确、可靠的研制需求,为此,在柴油机研发过程中引入基于模型的系统工程(MBSE)方法。提出了基于RFLP的MBSE的柴油机系统建模流程,及支撑该流程运行的柴油机模型体系,在此基础上,以柴油机某研制任务为例,以模型为核心,给出了基于MBSE系统建模过程及模型实例,对柴油机需求分析建模、柴油机功能建模、柴油机系统架构分析与综合进行了阐述,体现了基于模型的设计方法在柴油机研制过程需求早期验证、功能快速仿真、数据可追溯方面的优势,从而有效提高研发设计效率。

摘要：以某型柴油机配气机构为研究对象,将原机械挺柱改为液压挺柱,设计新状态凸轮型线,改良配气机构结构,基于AVL EXCITE Timing Drive软件建立液压挺柱配气机构运动学与动力学模型,对液压挺柱配气机构进行动力学分析。在全转速范围内开展液压挺柱与机械挺柱配气机构动态特性测试,动态特性测试与动力学性能仿真均表明,液压挺柱配气机构落座冲击载荷与落座速度小于机械挺柱配气机构,且预测值与实测值误差小于6.7%,验证了配气机构动力学测试方法的合理性与分析评价方法的准确性。

摘要：γ-TiAl合金是一种极具应用潜力的金属间化合物材料,采用所设计的Ti-15.6Zr-11.0Cu-9.8Ni(质量分数,%)钎料对其进行钎焊,分析接头组织形貌及元素分布,测试接头微区的显微硬度及接头强度,得出Al元素向界面发生扩散成为界面形成的主要驱动力;钎料元素Zr、Cu和Ni主要集中在近邻界面中心的部位。归因于晶粒组织粗大及硬度较高的网格状组织,钎焊断裂发生在界面中心部位。尽管界面靠近基体一侧出现了连续的Ti3Al相,但其塑性较好且硬度适中,因此有利于基体与界面之间力的传递和接头韧性。对接接头抗拉强度在室温下达到517 MPa,强度系数0.816。

摘要：目的 在试验台架实现柴油机装车运行加载行为模拟,以有效解决实际使用过程中运行环境问题。方法 利用模糊聚类分析方法,在分析柴油机装车总体运行特征的基础上,对铺面路、起伏路、冰雪路、高速路、砂石路等5种路面的运行特征进行提取。针对柴油机装车过程中运行变化的特征,设计转速和扭矩、功率、转速变化率、扭矩变化率、扭矩和转速变化率、转速和扭矩变化率、功率变化率7种参数,对柴油机瞬态变化进行描述和分析。结果 获取了5种用户路面的典型运行工况,按照就近、强化的原则综合优化,形成了适用于台架的稳态工况。以5种路面综合的运行载荷数据为源,多参数描述并卡方计算获取了瞬态工况。二者综合优化,形成了适用于台架的模拟加载试验循环。结论 与实际行驶过程载荷相比,研究形成的循环载荷略高于实际,经其考核验证的柴油机产品装车应用后,运行环境问题大幅减少,用户体验感提高。

摘要：对置活塞二冲程(OP2S)发动机是一种结构可调性较高的动力系统,采用等效二冲程方法建立并校验了OP2S柴油机的一维仿真模型,研究了不同甲醇含量下进排气口高度冲程比对OP2S柴油机动力性能、燃油经济性、换气性能和排放性能的影响。结果表明:OP2S柴油机具有换气性能和排放性能的双“trade-off”关系。甲醇含量增加会促进经济性能的提高和动力性能的降低,也会促进扫气效率的增加和捕获率的降低。进排气口的匹配设计是提升OP2S柴油机性能的关键之一。进气口通过增加新鲜空气主动促进燃烧,而排气口通过减少能量和新鲜充量损失被动改善换气性能。随着气口高度的增加,OP2S柴油机的性能曲线具有双转捩点。将性能曲线分为3个区域,其中第2区域为最佳性能区,该区域对应的进/排气口高冲程比分别为0.056~0.122和0.078~0.100。

摘要：柴油机在研发试验阶段都会通过活塞漏气量来评价活塞、活塞环和缸体的设计质量。通过研究AVL442活塞漏气仪测量机理,发现在台架漏气量的实际测量中,漏出气体的温度、压力与漏气仪测量的参考温度、压力有明显差别,会在一定程度上影响漏气量测量。为此提出一种漏气量测量自动修正方法,在漏出气体进入漏气仪前测量其温度和压力,并基于台架数据采集系统的Calculation、LAM模块配置漏气量修正计算,在漏气量采集过程中自动修正测量值,从而提高台架漏气量测量准确度,提升台架与测试设备的关联分析能力。

摘要：为改善低温冷起动工况不良燃烧循环,利用CompactRIO控制器开发了燃烧状态反馈系统,实现了缸压采集和燃烧状态参数实时计算及反馈。设计试验探明了不同温度和转速下喷油时刻对CA50(缸内累积放热量达到50%时所对应的曲轴转角)的影响规律,提出了基于燃烧状态反馈的喷油时刻逐循环控制方法,实现了燃烧参数与控制参数的匹配。采用该控制方法后CA50更集中在高效燃烧区间,最高燃烧压力更高且不良燃烧循环得到改善,起动时间平均减少36%,有效改善了柴油机低温冷起动性能。

摘要：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。

摘要：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。

摘要：增压器是一种高速旋转机械,工作环境十分复杂。在装配过程中,压气机轴端螺母的拧紧工艺会影响所获得预紧力的均匀程度,如果轴端螺母松动,会导致增压器故障。针对这一问题,首先,采用压气机轴端螺母预紧力范围评价模型,结合压气机热力计算结果,确定预紧力范围;然后,根据设计值确定扭矩法及扭矩-转角法拧紧试验规范;最后,基于自主开发的紧固试验装置,开展压气机轴端连接结构模拟样件拧紧试验,研究了不同拧紧工艺对轴端预紧力的影响。结果表明:保证压气机轴端结构正常工作所需轴端预紧力范围为18.16~31.03 kN;采用扭矩-转角法拧紧得到的预紧力标准差约为扭矩法的25%,使用扭矩-转角法有利于降低预紧力分散程度,且采用扭矩-转角法拧紧更接近设计中值,有利于提高预紧力控制精度。