基于虚拟边界法的永磁式缓速器转子鼓温度场计算方法

根据车用永磁式缓速器的结构和工作原理,建立了转子鼓温度场的计算模型;推导了由于涡流集肤效应的影响导致转子鼓上集中分布的内热源强度公式,确定了合理的边界条件,运用虚拟边界法和传热学理论推导了转子鼓稳态温度场的计算公式;最后进行了台架试验,并与计算数据进行了比较,结果表明试验值与理论值吻合较好。此计算公式可用来分析转子鼓温度场的变化,反映各设计参数与温度之间的精确关系,达到转子鼓的优化设计、减小转子鼓温度和温度梯度、从而降低转子鼓的热应力与热变形,有效提高永磁式缓速器的制动稳定性。     

车用永磁式缓速器设计中漏磁影响因素分析

以优化设计和减少漏磁为目标,运用磁路分析法建立永磁式缓速器的漏磁场模型,得到设计参数的解析式。由于参数之间的复杂函数关系,采用区间数学算法来优化永磁式缓速器的设计参数,将影响漏磁系数的非线性方程组化简为线性方程组。选取满足设计要求的目标参数——转子鼓磁感应强度Bm、气隙磁感应强度Bg,ave、漏磁系数K的最佳取值区间。使用区间迭代法,求出自变量参数的取值区间和权数pi。运用Matlab语言编程直接搜索合理的设计参数,减少了计算量和循环次数。三维有限元漏磁分析和试验均证明了设计参数选取的合理性。结果表明：永磁体高度HPM、气隙ge对漏磁系数K影响较大;区间数学Tschernikow算法在永磁式缓速器设计中是有效的。     

基于Rogowski永磁式涡流缓速器电磁场与制动力矩研究

永磁式涡流缓速器电磁场分析是其设计的核心.为了研究永磁式涡流缓速器电磁场分布,将缓速器的永磁体等效为磁化电流,从麦克斯韦方程组出发,应用Rogowski方法,研究了气隙磁场分布,计算了转子鼓中的涡流密度,推导出了永磁式涡流缓速器的制动力矩计算公式.采用Rogowski方法不仅清楚地揭示出永磁式涡流缓速器的电磁场物理本质,而且制动力矩理论计算值与缓速器台架试验结果的误差小于10%,在可接受范围内.     

永磁式涡流缓速器制动性能影响因素敏感性分析

在分析永磁式涡流缓速器制动力矩与结构参数关系的基础上,将均匀设计和回归分析方法引入到永磁式涡流缓速器制动性能影响因素敏感性分析中。以某型号的永磁式涡流缓速器为例,建立了制动力矩随转子鼓内半径、永磁体周向长度、气隙宽度、转子鼓轴向宽度和永磁体高度5个结构参数变化的回归模型,重点讨论了结构参数间交互作用以及各结构参数对制动力矩的影响程度,基于均匀试验设计和制动性能敏感性分析的结果,采用全排列法对结构参数进行了优化。     

永磁缓速器定子散热流道温度场分析

为了确保永磁缓速器的持续工作能力,克服制动力矩的热衰退现象,需要给缓速器添加一个合理的散热流道。为分析永磁缓速器定子散热流道温度场分布,建立了流道流体动力学数学模型,结合传热方程确定散热流道壁面的对流传热系数方程,并通过ANSYS Workbench进行仿真分析,得到了定子散热流道温度场分布。仿真结果验证了方程的正确性。     

一种新的鼓式永磁缓速器制动力矩数值分析方法

运用微元等效线圈法推导出鼓式永磁缓速器制动力矩的新的数值分析方法,并与目前常用的涡流损耗原理推导的计算公式作比较,两公式均反映了永磁式缓速器各设计参数的相互关系,结合台架试验值,发现微元法所推导的公式更符合试验实际,可用于指导鼓式永磁缓速器产品的设计和开发。     

车用永磁式缓速器电磁场计算、设计研究

利用ANSYS软件对永磁式缓速器的电磁场进行计算。基于数值计算结果,重点分析了材料区和气隙的磁感应强度的分布特性,并对理论计算结果进行分析,以深入了解其电磁场特性及工作机理,同时还对车用永磁式缓速器电磁场进行了参数设计。     

汽车联合制动系统制动力分配系数优化

由电涡流缓速器和汽车主制动器构成的联合制动系统中,变化的制动力分配系数导致控制单元设计复杂。因此,分析了电涡流缓速器转子盘和制动盘以及制动鼓在不同制动工况下的温度变化过程,建立了联合制动系统制动力分配的优化函数,确定了制动力分配系数的具体数值为0.7。在虚拟多坡度道路上进行了制动过程的模拟计算,结果表明具有优化制动力分配系数的联合制动系统的电涡流缓速器转子盘温度和主制动器的制动盘及制动鼓的温度都处于较低的水平,且变化趋势一致。     

基于热-结构耦合的旋转阀间隙分析

旋转阀阀体和转子的间隙对旋转阀的安全运行有重要影响.采用有限元方法和热力学理论对旋转阀阀体和转子的计算模型进行热分析,得到阀体和转子的温度场分布;利用热-结构耦合应变分析得到的变形量来计算旋转阀阀体和转子的间隙值,详细研究阀体上部不同管道作用力、物料对转子的作用力以及不同物料温度对旋转阀阀体和转子之间间隙值的影响.计算结果表明：阀体的温度从内到外逐渐降低,转子叶片处温度分布均匀,转子两端温度较低;随着物料温度的升高、阀体和转子之间的间隙逐渐变大;物料与转子作用力对间隙值影响可以忽略;随着阀体所受压力增大,阀体与转子间的间隙值增大,如需承受更大的上部管道作用力,可通过在阀体上增加加强筋等结构来增大局部的强度.     

磁力泵磁力联轴器传动的影响因素

为研究磁力泵磁力联轴器的传动性能影响因素,基于Ansoft-Maxwell软件对设计模型进行数值计算,定性分析模型在不同磁极对数和磁钢间隙时对磁转子传动性能的影响.以磁转矩与磁涡流损耗作为评价指标,分别设计4～26对不同排列方式的磁块,并对磁转子的磁场分布进行分析,求得不同磁极对数下磁转子的磁转矩峰值、磁涡流损耗平均值以及离套所受内外磁块的合力F的大小,得到设计模型在16对时磁转矩与磁涡损达到最佳值.以16对磁极对数磁转子为例,单一改变相邻磁钢间的间隙度数,分别从1°,2°,3°,4°共4种不同情况下,研究间隙大小对磁转矩与磁涡流损耗的影响规律,结果表明,增大磁钢间隙会导致磁转矩与磁涡流损耗有小幅度减小,但在间隙中间加入基体A3钢且保持其他条件不变时,会导致磁涡流损耗值增大1.2倍左右.研究的结果可为磁力泵磁转子参数化设计提供一定参考.     

能动型电磁液冷缓速器设计与试验

针对电涡流缓速器耗电量大和制动力矩热衰退严重的问题,基于涡流制动与电机再生制动原理,提出一种将液冷式电涡流缓速器与单相外转子磁阻电机结构相结合的新型能动型缓速器。建立了能动型缓速器的电磁场数学模型,数值模拟预测了其制动性能,优化了电机的开通、关断角,计算了下坡持续制动时电机能量回收时的功率,最后对该缓速器的空损力矩、制动力矩热衰退、发电性能和电动性能进行了台架试验,试验结果表明,在1 000 r/min时涡流制动力矩达到1 260 N·m,持续制动12 min,制动力矩仅下降15%,可满足重型货车的辅助制动需求;电机再生制动力矩随着转速的增大呈先增大后减小的趋势,在1 000 r/min时制动力矩达到最大;当车辆以35 km/h的速度下坡制动时,能量回收功率可达到94 kW。     

基于神经网络的电涡流缓速器制动力矩特性研究

针对电涡流缓速器在高速时计算力矩同电涡流缓速器的实际输出力矩存在较大偏差的缺点,提出了一种基于神经网络的电涡流缓速器制动力矩模型,研究了现有的电涡流缓速器控制系统,提出了基于神经网络的电涡流缓速器的PWM控制系统,通过实验说明了基于神经网络模型对实际制动力矩曲线的逼近效果非常有效.     

电涡流缓速器若干技术问题探讨

作为辅助制动装置的电涡流缓速器,由于具有持续制动和下坡恒速特性,在重型货车和高档客车中得到广泛应用。本文针对电涡流缓速器设计过程中值得注意的若干技术问题,如制动力矩、工作电压和电流、磁路结构、铁心和转子盘材料、转子盘的散热特性、缓速器与整车技术参数的匹配、转子盘温升对制动性能的影响等技术问题进行了探讨,并分析电涡流缓速器的优缺点。     

YZ4105柴油机机体温度场的测量和三维数值模拟

在测量YZ4105柴油机机体和冷却水温度的基础上,建立了机体和缸套耦合数学模型,确定了相应的边界条件,用有限元分析方法计算了机体和缸套的温度场。     

超磁致伸缩执行器全耦合非线性动态有限元模型

超磁致伸缩执行器在高频率下工作时,能量损失不仅包括磁滞损失、Terfenol-D棒涡流损失,还包括执行器导磁回路的附加涡流损失,同时执行器上存在磁场、电场、温度场及机械应力场四场之间的耦合.本文考虑超磁致伸缩执行器Terfenol-D棒质量、预压应力、偏置磁场、磁滞和涡流损失,从电场、磁场和机械应力场三场耦合角度,建立超磁致伸缩执行器三维非线性动态有限元模型.超磁致伸缩材料磁滞特性由Berqvist和Engdahl磁滞模型来描述.应用FEMLAB建模分析并与实验结果对比,发现模型与实验结果吻合较好,验证了所建立三维动态FEM模型的正确性.     

Modelling of water and nitrogen balances in the ponded water and soil profile of rice fields in Northern Greece

This paper presents a water and nitrogen balance model for the surface ponded water and soil profile system of rice (Oryza sativa L.) fields. The model estimates the daily water balance components, as well as, the daily losses and transformations of nitrogen. Data from two neighbouring rice fields during the growing season of 2005 in the Thessaloniki plain of Northern Greece were used for the application of the model. The data set of field A was used for the calibration of the model, while the data set from the field B for validation of model. Simulation results of total inorganic nitrogen in the soil and runoff water exhibited reasonable agreement with the measured data during calibration and verification of the model. Significant amounts of applied irrigation water were lost through surface runoff and deep percolation into the groundwater. The sum of nitrogen inputs from fertilization, mineralization and irrigation water were 292.7 and 280.4 kg ha⁻¹ for field A and B, respectively. Nitrogen uptake by algae in ponding water and plants was one of the main processes of nitrogen reduction in the rice field systems with an amount of 125.7 and 131.8 kg ha⁻¹ for field A and B, respectively. Leaching through percolated water was the other significant process with 118.3 and 120.8 kg ha⁻¹, respectively. Gaseous losses of nitrogen (via volatilization and denitrification) were also substantial processes of nitrogen reduction in the flooded compartment. The study showed that the simple model presents important results for the water and nitrogen management in rice fields. This information can be used for irrigation water saving and prevention of water resources contamination in rice-based agroecosystems.     

农用运输车用液力缓速器的设计与仿真分析

为解决农用运输车长时间制动造成的热衰退问题,参考THB40液力缓速器,基于相似理论设计了一款液力缓速器。计算确定了其设计制动力矩值和定转子叶轮参数,运用Pro/E构建了其三维结构,并在CFX14.5平台上以SST-kω湍流模型进行仿真计算。结果表明:制动力矩符合设计要求,流场的特征与THB40流场特征高度一致,为设计适合农用车用液力缓速器提供了借鉴。