摘要：液力变矩器导轮叶片角度优化是改进其性能的一种重要且经济的设计方案。基于计算流体动力学数值模拟液力变矩器流场并预测外特性,重构导轮流道三维涡系结构并提取二维截面流速场和涡量场,通过内/外特性的定性和定量对比分析,揭示导轮叶片出口角变化对液力变矩器性能的影响规律。结果表明:(1)在低速比工况下,减小导轮叶片出口角,变矩比基本不变,泵轮转矩系数明显降低,尤其在28°~22°角度变化区间内降幅最为敏感;(2)液流冲击导轮叶片头部形成圆柱绕流,随着导轮叶片出口角减小,圆柱绕流连贯性强化,曲率半径逐渐减小,叶片压力面附着涡拉伸变形,叶片吸力面长条涡逐渐向流道中部偏移,出口角为20°时其与附着涡汇集,能量集聚,引起叶片尾部射流流速增大,造成携能多尺度涡撕裂、碰撞,导致涡脱落现象加剧;(3)减小导轮叶片出口角引起泵轮进口流速增大,导致泵轮转矩降低,致使泵轮转矩系数下降。基于流场结构与外特性参数的分析,揭示导轮叶片出口角对性能的影响规律,研究结果可为液力变矩器叶片设计及性能优化提供一定的技术指导。

摘要：削剪泵轮叶片是优化液力变矩器性能的一种手段。为了研究泵轮叶片削剪程度对液力变矩器性能的影响规律,该研究基于计算流体动力学,采用应力混合涡湍流模型(stress-blended eddy simulation,SBES)对液力变矩器内部流场进行仿真模拟,依托外特性试验验证仿真结果的准确性。通过Q准则涡识别方法,甄选合适阈值重构叶片削剪前后泵轮流道三维涡系结构,定性分析多尺度涡动力学特性,量化提取二维流场图谱信息,揭示流速场时空演化规律。结果表明:泵轮叶片设计流线从出口处经过10%、20%和30%的削剪后,液力变矩器的变矩比逐渐增大,由原型变矩器的1.77增大到叶片削剪30%的2.33,泵轮转矩系数降幅明显,由原型变矩器的5.51降低到叶片削剪30%的3.39,叶片削剪10%后变矩比增大4.34%,泵轮转矩系数降低10.73%,降幅明显;随着泵轮叶片削剪程度加剧,叶片对流体的推动作用减弱,流体动能减小,多尺度涡运动趋势衰减,流道中部涡结构特征改变,流道出口高能小尺度“脱落涡”现象减弱;泵轮流道出口流速随叶片削剪程度增大而减小,由原型变矩器的23 m/s降低到叶片削剪30%的19 m/s,泵轮进口流速几乎不变,因进出口流速的变化,泵轮转矩系数降低。研究结果可为液力变矩器叶片设计与性能优化提供指导性建议。

摘要：为解决电主轴步进多应力加速退化试验针对模型参数优化设计时部分模型参数估计精度低的问题,提出了一种新的步进多应力加速退化试验方案优化设计方法。利用敏感性分析方法、应力综合重要度确定加速退化试验中加速模型的各参数权重,基于Ds准则与各参数权重提出了一种新的优化设计准则,结合遗传算法给出了优化流程。最后,以国产电主轴为例,对其加速退化试验方案进行了优化设计,将结果与现有准则进行对比,验证方法的有效性。

摘要：磁流变悬置作为一种半主动悬置,被应用在汽车动力总成隔振系统中,其性能直接影响乘车的舒适性。从磁流变悬置的结构设计、控制算法和性能仿真分析方法3个方面进行阐述,介绍了不同结构下磁流变悬置的性能特点,并重点突出了结构设计与优化对其隔振性能的影响;对比分析了几种常用控制算法在控制效果上的优劣,指出了PID算法联合其他算法控制的磁流变悬置具有更好的隔振性能;比较了键合图理论分析法和有限元仿真分析法各自的优缺点;针对磁流变悬置研究现状进行归纳总结,指出单一模式结构与单一算法控制存在的不足以及性能仿真分析时遇到的几点问题,并结合当前研究现状对磁流变悬置的发展前景进行了展望。

摘要：在研究电动汽车驱动电机参数匹配过程中,提出了一种驱动电机结构参数优化设计方法。在已知电机基本参数基础上,分析了电机轴向长度、转子外径、绕组匝数、线径、极弧因数、永磁体厚度等参数对电机效率的影响。建立了电机主要本体结构参数与效率特性的映射关系,提出了电机本体结构参数的初始设计和优化设计流程。利用优化设计得到的电机效率特性,通过正向仿真整车模型,在4种典型工况下进行了整车的经济性仿真验证。仿真结果表明:在外特性方面,优化电机相比初始电机的转矩脉动明显降低,其中恒转矩区域降低为14%,恒功率区域不超过40%,且最高效率提升为94%;在整车经济性方面,优化电机在NEDC、UDDS、JC08、1015工况使整车单位里程能耗分别降低7.1%、6.7%、4.1%、2.9%,平均为5.2%。可见,优化设计方法在满足整车动力性需求的前提下,改善了电机在高效率区间的工作点分布,显著提高了电机在高转速、低转矩范围的平均效率;设计方法能更好地提升电机的驱动效率,为从整车性能要求出发的电动汽车驱动电机本体结构参数优化设计提供理论指导。

摘要：利用SFE-Concept参数化设计软件,建立了某轿车白车身隐式全参数化三维几何模型,在此基础上建立了参数化白车身的有限元模型,计算分析了其低阶固有振动特性和白车身的扭转与弯曲刚度,并通过试验验证了分析结果的有效性。利用相对灵敏度分析方法选出66个白车身零件板厚作为轻量化设计变量,以白车身的总质量、扭转和弯曲刚度为优化目标函数,白车身的1阶弯曲和1阶扭转模态频率为约束条件,利用遗传优化算法对白车身进行了多目标轻量化优化。结果表明,轻量化后的白车身1阶扭转频率和1阶弯曲频率的变化均小于1%,虽然扭转刚度降低了4.5%,弯曲刚度降低了1.8%,但仍满足设计要求。而在不改变用材的情况下,白车身总质量降低了19.4kg,即减轻了6.4%,取得了明显的轻量化效果。

摘要：按照C-NCAP对侧撞试验的要求,建立了某乘用车的侧撞有限元模型;设计了帘式气囊和胸部气囊系统,并通过MADYMO与LS-DYNA的耦合,进行了侧面约束系统的集成。以降低假人伤害为目标,结合试验设计方法,对侧面气囊的充气量、泄气孔大小进行参数优化。结果表明,优化后该车C-NCAP总分提高了4.18分,侧面气囊系统达到了明显的乘员保护效果。

摘要：阐述了模态密度的基本理论,给出了曲面曲率变化时模态密度的半经验计算公式。建立了某国产轿车的统计能量分析模型,计算了各简化子系统的模态密度,并采用FEA方法对车身各子系统的模态密度进行了计算,将简化子系统时计算的模态密度与FEA计算的模态密度进行了对比分析。分析预测了车速为100km/h时车内驾驶员耳旁噪声的1/3倍频程频谱,并将采用简化子系统计算模态密度时的车内噪声1/3倍频程频谱和采用FEA方法计算模态密度时的车内噪声1/3倍频程频谱分别与试验测量结果进行了对比,分析了各子系统模态密度的计算精度对车内噪声预测精度的影响。结果表明,准确获取车身各个子系统的模态密度可以有效地提高SEA模型预测精度,使车内噪声预测误差在1dB(A)以内,满足工程上在汽车产品开发设计阶段对车内中高频噪声分析预测的要求,可为汽车产品开发设计阶段的声学设计提供参考。

摘要：阐述了结构各子系统间的功率平衡方程,介绍了半无限流体方法的基本假设,利用统计能量分析(SEA)及半无限流体方法,建立了轿车车外噪声预测模型;通过有限元方法、稳态能量流方法和理论计算方法,分别确定了轿车SEA模型子系统的模态密度、内损耗因子和耦合损耗因子;通过试验和计算流体动力学方法确定了轿车SEA模型的激励;对施加激励后的模型进行了车外噪声分析预测,并将预测结果与试验结果进行了对比。结果表明:采用SEA和半无限流体方法对车外噪声预测,不仅可以得到可靠的预测结果,简化建模步骤,而且能够满足工程上汽车产品在开发设计阶段对车外噪声预测的要求。

摘要：为了对车外噪声进行预测,提出一种基于统计能量分析(Statistical energy analysis,SEA)原理分析预测车外噪声的新方法,建立包含47个车身结构和车外声腔子系统的车外噪声分析预测SEA模型,采用理论计算方法确定各形状规则子系统的模态密度与内损耗因子,对车门等复杂车身结构子系统的模态密度与内损耗因子进行试验测试,计算线连接、面连接子系统间的耦合损耗因子。确定所研究车型55km/h的车速作为车外噪声预测的计算工况,通过试验测量动力总成悬置振动和路面随机输入对车身的激励,并在半消声室内对发动机舱辐射的声激励进行测试,建立被试轿车的计算流体动力学(Computational fluid dynamics,CFD)模型,对车外噪声预测工况下车身外表面的风压激励进行仿真计算。利用参数化及施加激励后的车外噪声SEA预测模型进行车外噪声的分析预测,并与试验结果进行对比,结果表明预测结果与试验结果间的差值小于2dB(A),相对误差小于2.7%,从而验证了所提出的车外噪声预测方法的有效性,该方法能够满足工程上在汽车产品开发设计阶段对车外噪声分析预测的要求。进一步分析不同截面形状的预测声腔及声腔厚度变化对车外噪声预测结果的影响。结果表明,随着预测声腔厚度的增大,声压级逐渐减小,不同截面形状的预测声腔对车外噪声预测结果影响较小。