旋叶式压缩机型线设计及多刚柔耦合分析

来源 :重庆交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:feiyelsh
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
空调系统作为汽车核心装置,可提供舒适的驾驶环境,降低驾驶员疲劳强度。压缩机是制冷系统的心脏,其中旋叶式压缩机是一种新型回转式压缩机,具有部件少、转速高、效率高、成本低等优点,被广泛应用于中小排量汽车空调系统中。在实际工作过程中,压缩机转子高速运转,叶片与转子槽、叶片与缸体接触冲击易诱发机体振动,引起外场辐射噪声,影响乘车舒适性;叶片与缸体型线、叶片与转子间的接触冲击、磨损磨耗也会影响压缩机寿命与压缩效率。因此,开展旋叶式压缩机缸体型线设计与动态接触激励研究,对阐明旋叶式压缩机叶片与缸体动态接触激励机理,降低压缩机振动噪声,提高压缩机寿命与压缩效率具有重要的理论意义与实际工程应用价值。本文以旋叶式压缩机为研究对象,建立叶片、缸体型线数学解析模型与压缩机多刚体运动学数值模型,研究叶片偏距、叶片数量对叶片运动学特性影响规律,揭示叶片运动机理;进而,基于刚柔耦合动力学理论,建立旋叶式压缩机柔性叶片、刚性转子与缸体多刚柔耦合动力学模型,将基元腔压力测试数据以无质量块形式耦合至柔性叶片、背压腔压力施加于叶片背部作为力学边界条件,研究旋叶式压缩机多刚柔耦合动力学特性;而后,在原简谐-圆弧曲线的缸体型线基础上,基于等距曲线包络原理,推导并计算新型缸体型线,研究新型压缩机叶片运动学、动力学特性及容积效率等压缩机性能指标;最后,从工况参数和结构参数等两个方面入手,研究了旋叶式压缩机动力学特性在不同转子转速、背压力和叶片数目、叶片偏距及叶片头部结构等参数下的变化规律。主要研究内容如下:(1)基于等距曲线包络原理,建立旋叶式压缩机叶片、缸体型线数学模型,推导并计算叶片位移、速度与转子转角的关联规律,与多刚体运动学数值解对比,验证模型的合理性,并研究叶片偏距、叶片数对叶片运动学特性影响规律;(2)基于刚柔耦合动力学理论,建立旋叶式压缩机柔性叶片、刚性转子与缸体多刚柔耦合动力学模型,将基元腔压力测试数据以无质量块形式耦合至柔性叶片、背压腔压力施加于叶片背部作为力学边界条件,研究旋叶式压缩机多刚柔耦合动力学特性,阐明压缩机动态接触激励机理;(3)在原简谐-圆弧曲线的缸体型线基础上,基于等距曲线包络原理,将叶片头部圆弧圆心运动的轨迹曲线视为缸体型线,设定升程曲线速度、加速度在圆弧曲线的起点、终点为零,推导并计算新型缸体型线,研究新型压缩机叶片运动学、动力学特性及容积效率;(4)基于旋叶式压缩机多刚柔耦合动力学模型,研究工况参数和结构参数对压缩机动态接触激励的影响规律,揭示旋叶式压缩机转子转速、背压力和叶片数目、叶片偏距及叶片头部结构等参数与压缩机动态接触激励间的关联关系。
其他文献
随着汽车工业的发展和人们消费能力的提升,汽车成了人们常用的出行工具,但是汽车的大量使用,给自然环境带来巨大压力。为响应国家节能减排政策,汽车轻量化得到重视与发展,然而,汽车在轻量化的同时,也给汽车带来更多振动和噪声问题。发动机悬置不仅可以改善车内振动噪声问题,提高汽车乘坐舒适性,还能有效保护动力总成,提高发动机使用寿命。因此,为适应汽车轻量化技术的发展,开发性能卓越的悬置,成为改善车辆NVH品质的
仿生机器人是先进制造业的关键支撑装备,机器人触滑觉智能传感技术是机器人捕获外界信息以实现人机交互的关键技术。本文基于体积小、响应速度快、抗电磁干扰能力强的光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG),针对柔性触滑觉复合传感问题,采用理论分析、有限元仿真分析与实验研究相结合的方法开展综合深入研究。基于光纤布拉格光栅传感理论,完成封装条件下触滑觉传感理论的研究分析;提出双层“十字型
小半径曲线混凝土箱梁桥因曲率而存在显著空间效应,在地震作用下主梁弯扭耦合效应明显,桥墩更是处于压、弯、剪、扭的多向耦合受力状态,在多次大地震研究统计中,曲线梁桥都出现严重的震害现象。小半径曲线钢箱-砼组合连续梁桥的力学特性更为复杂,但通过文献调研发现目前该类桥型的实际应用和相关抗震研究较少。本文在已有研究的基础上,对小半径曲线钢箱-砼组合连续梁桥的自振特性、地震响应和隔震控制进行分析,主要研究内容
近年来,沥青路面随着使用年限的接近,逐渐出现车辙、龟裂以及坑槽等一系列病害。病害的出现对车辆的行驶造成严重影响,为解决这些病害需要对沥青路面进行维修及养护处理。大面积旧沥青路面的维修会造成废料的堆积,不仅导致资源浪费,还会造成环境污染。因此,需要一种环保的沥青施工技术,既能对受损沥青路面进行维修,又能对废旧沥青材料进行循环利用。泡沫沥青厂拌冷再生施工技术正好可以满足这一要求,其实用性和环保性在路面
第三代轮毂轴承单元作为汽车关键零部件,在轿车领域得到广泛应用。旋压铆合工艺作为第三代轮毂轴承单元工装的关键工艺,是第三代轮毂轴承单元使结构紧凑的重要因素之一。近年来,随着第三代轮毂轴承单元的发展,其质量也得到了广泛关注。旋压铆合工艺对第三代轮毂轴承单元的影响也因此成为了提高产品合格率和产品质量的热门课题。本文采用有限元软件进行静力学、动力学仿真,以及理论分析相结合的方法,研究旋压铆合工艺对第三代轮
机械结构是机械产品发明创造的基础,结构的创新设计决定了机械产品的创新性。机械装置的创造性设计方法为机械结构的创新设计提供了一套系统的理论。其中,运动链的同构与运动链的拓扑对称性问题为其理论的重点和难点之一,这两类问题对于加快整个设计过程具有十分重大的意义。鉴于平面运动链的图论模型与有机化学的分子模型在一定程度上相似,而在化学领域大多采用分子拓扑指数来筛选出同一分子不同的结构,即同分异构体。因此,本
跨座式单轨交通是一种胎轨耦合的轨道交通制式,具有转弯半径小、爬坡能力强、造价低、占地少、通过噪声小等优点。国内中小城市陆续将单轨交通纳入城市轨道交通建设中。国内轨道交通几大整车企业均在开展单轨车辆的研发与制造。车辆动力学性能水平的高低是车辆研发中的重要内容,但是,国内外仍未建立单轨车辆的相关动力学性能评价标准,阻碍了单轨车辆的研发。结合单轨交通的特点,开展车辆动力学性能评价体系及评价指标研究是建立
受气候变化与不可控的自然洪水影响,城市滨水区面临洪水淹没风险;重庆南岸区具有典型山地特征,巨大水位落差使滨水空间难以发挥社会服务功能;重庆南岸区岸线受水位消落影响生态环境脆弱。因此,文本以重庆南岸区滨水景观为研究对象,通过实地防洪景观调研以水位-滨水景观耦合关系为切入点,提出重庆南岸区滨水垂直景观设计策略。文章主要研究成果如下:(1)重庆南岸滨水区防洪与景观现状分析。通过对沿江防洪与滨水景观2方面
开关磁阻电机在设计上具有高转速、高可靠性、高性价比等优势,因而被应用在汽车上。但因其自身的结构特点,如果控制不当,会引起严重的振动及噪声问题。因此,本文提出一种双辅助槽的定、转子结构,通过改变电机内部电磁场分布,以此来达到改变径向电磁力大小的目的,从而减小开关磁阻电机的振动及噪声。双辅助槽的形式会改变电机定转子结构,使其刚度、强度减弱,并对输出转矩产生影响,因此需要对辅助槽引入后的模型进行研究分析
近年来随着世界生产力水平的提高,各国的汽车保有量持续增长,随之出现了交通拥堵、交通事故等世界性难题。自动驾驶汽车技术越来越引起人们的关注,车辆主动避撞技术是其中重要的一部分。针对目前主动避撞系统的局限性,与极限工况下转向避撞稳定性的问题,本文开展了自动驾驶车辆主动避撞系统控制策略的研究,设计了制动/转向避撞协同控制策略,优化了转向避撞轨迹跟踪精度与车辆稳定性,其研究结果具有重要的理论意义与应用前景