国家高技术研究发展计划(2012AA111709)
- 作品数：25 被引量：71H指数：5
- 相关作者：俞小莉刘震涛魏志明张全中黄瑞更多>>
- 相关机构：中国北方发动机研究所(天津)浙江大学天津大学更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理机械工程交通运输工程更多>>
- 高功率密度柴油机气缸盖热负荷分析与优化被引量：16
- 2015年
- 为了评估某新机型气缸盖的热负荷水平和安全性,以某V8高功率密度柴油机为研究对象,进行单侧气缸盖和水套的流固耦合分析以及单侧气缸盖热机耦合应力分析,其中应力分析考虑到各缸爆发的不平衡性.发现在4个缸火力面上最高温度和最大热应力分别出现在第3缸火力面排气门鼻梁区和进气门鼻梁区.在分析结果基础上进行水套改进,根据上水孔的位置和作用提出一套优化思路,最终得到优化效果明显的方案并与原方案进行比较.结果表明,优化方案火力面最高温度降低6.2K,火力面最高等效应力降低了21.4 MPa,可以为柴油机气缸盖的设计优化提供一定参考.
- 刘震涛陈思南黄瑞尹旭俞小莉魏志明张全中
- 关键词：气缸盖水套流固耦合
- 基于热弹塑性理论的法向接触刚度分形模型被引量：4
- 2015年
- 针对现有法向接触刚度分形模型没有考虑热应力影响、不适用于分析结合部温度变化的问题,基于各向异性分形几何理论的法向接触力学模型,引入表征粗糙表面热力学特性的热弹塑性接触理论,建立了粗糙表面热弹塑性接触法向刚度模型.该模型是传统法向接触刚度分形模型在基础理论和应用范围的拓展,可用于计算和分析工程实际中大量存在的结合部温度发生改变的接触情况.通过数字仿真,分析了典型参数对结合部热弹塑性接触法向刚度的影响规律.结果表明:热弹塑性接触法向刚度随线膨胀系数、比例系数、温差、分形维数的增大而增大,随表面粗糙度的增大而减小.
- 冯燕俞小莉刘震涛
- 关键词：热弹塑性微凸体法向接触刚度
- 柴油机缸体上水孔流量测量方法对比
- 2016年
- 针对柴油机缸体上水孔的流量测量方法进行不同测量方案的对比研究。通过搭建精度模拟试验台对测量误差进行研究,利用流场影响模拟试验台对流场影响进行研究,为验证对比研究结果,进行上水孔实机测量试验及试验与仿真的对比研究。研究结果表明:在整个流量范围内电磁式、涡轮式的流量平均误差较小,各测量方法的流量误差随着流量及管径的减小而增大,电磁式及孔板式的变化较为明显,流量相对误差甚至超过5%。各测量方法对流场的影响随流量的增大而增加,电磁式和涡轮式影响较小。各上水孔流量最大相对误差在2.5%以下,平均相对误差在1.5%以下,且上水孔压力损失范围与趋势和模拟试验的结果也基本一致,证明测量方案的对比研究结论是有效的。
- 刘震涛孙朝晖孙正黄瑞俞小莉
- 关键词：柴油机流场
- 基于整车HWY循环工况运行的柴油机设计及动力系统匹配研究被引量：1
- 2016年
- 为满足中重型车辆动圆点力系统需求而开发的目标车辆用柴油机,研究通过柴油机设计研发一款柴油机最大扭矩点1 200 N·m@1 300 r/min,最大功率265 k W@2 300 r/min,最低油耗为195 g/（k W·h）等指标要求。建立了整车动力系统仿真模型开展整车动力系统研究,搭载整车装配道路试验验证所开发的柴油机与车辆匹配性能,运行最高车速为112.9 km/h,爬坡度达到31.5%,0~80 km/h加速特性为79.93 s;整车进行HWY工况运行,柴油机功率输出在最大扭矩转速范围内1 300~1 500 r/min;根据整车道路试验与仿真计算对柴油机Map图进行最优化标定,实现柴油机高效运行点与柴油机使用工况高频工作点区域重合,开发柴油机与目标车辆动力系统性能实现最优化匹配。
- 陈晋兵王尚学牛海杰张志军董江峰仲蕾陈晓飞
- 关键词：动力系统匹配柴油机
- 缸盖-缸垫-机体热弹性接触问题研究被引量：2
- 2017年
- 为研究机械约束和热状态对缸盖与缸垫间热弹性接触非线性问题的影响规律,以某4气门柴油机为研究对象,建立了缸盖-缸垫-机体-螺栓的四体接触关系简化模型。采用增广拉格朗日乘子法作为接触算法,在不同的螺栓预紧力和热状态下,计算了缸盖底板的受力变形,揭示了标定工况热态下机械约束对缸盖底板相关部位接触应力和节点位移的影响规律,及标定预紧力时不同热状态对结果的影响。研究表明:当预紧力为标定值时,施加最高燃烧压力后,标定工况热态下缸盖底板正对缸圈处及排气门侧螺孔处的接触应力与冷态时相近,节点位移有所减小,不同热状态下螺孔处节点位移及正对缸圈处接触应力和节点位移的变化幅值均小于2%;除少数情况外,缸盖底板各相关部位的接触应力和节点位移随预紧力增大而增大。上述研究结果也说明:目前采用常温条件进行缸垫密封性试验基本上能够代表实用状态。
- 冯燕俞小莉尹旭陈晓强刘震涛
- 关键词：内燃机缸盖简化模型接触应力
- 中重型柴油机SCR系统集成匹配研究
- 2015年
- 针对高紧凑高效清洁柴油机的开发,选取了SCR后处理技术路线,为了实现国Ⅴ的排放指标要求,分别进行了SCR催化剂及催化器载体的分析与匹配,SCR尿素喷射系统的匹配标定研究,并通过三维仿真分析方法以及尿素喷射水解、热解和化学反应动力学理论完成了喷射管路布置方式的优化设计及SCR系统转化效率的计算与验证。通过发动机台架试验验证了通过上述方法匹配的SCR系统可以满足国Ⅴ的排放指标要求。
- 任贵峰王国莹付海燕仲蕾程秀围任庆霜贾晓亮
- 关键词：中重型柴油机选择性催化还原
- 机械约束对缸盖热疲劳模拟试验的影响被引量：1
- 2015年
- 为研究机械约束对缸盖热状态的影响,自行搭建了可以进行带机械约束的缸盖热疲劳模拟试验台,并以某型号的缸盖为例进行了有机械约束和无机械约束的缸盖热疲劳对比试验。试验结果表明:未施加机械约束的缸盖应力测点最大热应力相对误差比有机械约束高20%,平均相对误差则高于10%,说明在缸盖热疲劳模拟试验研究中机械约束的影响是不可忽视的。
- 刘震涛孙朝晖潘俊黄瑞陈俊玄俞小莉
- 关键词：动力机械工程发动机缸盖
- 考虑材料塑性的某柴油机缸盖热状态及疲劳分析被引量：4
- 2016年
- 以某柴油机气缸盖为研究对象,对其进行单侧气缸盖和水套的流固耦合分析,在计算气缸盖应力场时候考虑到铸铝材料的塑性应变及各缸爆发的不平衡性,并计算了该气缸盖的高周疲劳安全系数和低周疲劳寿命。研究结果表明:第3缸、第4缸火力面排气门鼻梁区温度较高,温度场作用下各缸火力面最大Von Mises应力均出现在进气门鼻梁区,从高温恢复到300K时,进气门鼻梁区表现出明显的残余拉应力。高周疲劳安全系数较低区域主要在爆发缸缸盖顶端和水套与火力底板接触的圆角区,最高燃烧压力对低周疲劳寿命及位置有影响,不考虑最高燃烧压力的最低寿命出现在第3缸进气门孔与鼻梁区过渡圆角处,考虑最高燃烧压力时最低寿命出现在第3缸进气门孔与气门座圈接触位置。
- 刘震涛陈思南黄瑞尹旭魏志明俞小莉
- 关键词：内燃机气缸盖热应力塑性应变
- 高强化蠕铁气缸盖热强度的分析与评价被引量：8
- 2016年
- 采用经单缸机温度和应力测试验证过的流-固热耦合有限元模型,对某型高强化柴油机蠕墨铸铁气缸盖的冷却传热和热机耦合应力进行了计算分析。在此基础上研究了气缸盖火力面热流量、冷却液进口温度和流量等参数对气缸盖温度与热应力的影响,并引入机件热强度系数(C2因子)对气缸盖火力面鼻梁区抵抗热疲劳能力进行了评价。结果表明:C2因子能在一定程度上定量表征气缸盖的热强度,因而可对不同的结构设计方案进行快速定量对比;在高强化蠕墨铸铁气缸盖设计中采用高温冷却的思路,可提高气缸盖鼻梁区的抗热疲劳能力;增加冷却液进口流量能降低气缸盖鼻梁区的温度,但并不利于提高气缸盖鼻梁区的抗热疲劳能力。
- 吴波王增全解志民宋海涛张晓静张洁
- 关键词：有限元模型热疲劳
- 基于声学信号的柴油机燃烧始点观测方法研究
- 2014年
- 鉴于燃烧相位观测的重要性和基于缸压信号的传统燃烧相位观测方法成本高、寿命短,实际应用受到限制,本文中对采集到的高压共轨柴油机声学信号进行时频联合分析,研究声学信号与缸内燃烧始点之间的关系。将未燃烧阶段的声学信号抽象为高斯噪声,分析了声学信号特征量与缸内燃烧始点之间的相关性,采用多项式回归建模的方法,建立了基于声学信号的高压共轨柴油机燃烧始点观测模型。测试结果表明,该模型能比较准确地观测到燃烧始点,其均方根误差为1°CA左右。
- 朱仲文谢辉
- 关键词：柴油机燃烧始点
