《农业机械学报》2005年(第36卷)1~12期总目次

能源动力与车辆工程粘弹性悬挂阻尼材料及结构非线性有限元分析…………………………………董峰孙大刚解彩雨等1(1)基于回归算法的自动引导车跟踪控制…………………………………………………陈无畏蒋浩丰王启瑞1(5)集装箱半挂车车架结构拓扑优化设计…………………………………………………石琴姚成马恒永1(10)汽车液力变矩器与AMT共同工作时的换挡规律…………………………………张泰葛安林郭立书等1(13)车辆超载运输对其使用寿命和可靠性的影响……………………………………李照美李遂亮徐广印等1(18)汽车复合材料内燃机缸体的分层精化…     

某汽油机分水套CFD分析研究

缸体水套的冷却液速度分布要求上大下小,这样有利于缸体温度分布均匀,降低热应力。可以通过在缸体水套中嵌入带导流结构的塑料分水套的方法帮助缸体水套冷却液速度分层。基于此方法原理,提出了去掉分水套改在缸体水套内壁面铸造相应导流肋片的两种方案,针对这两种方案与分水套用CFD分析手段进行了三种结构状态的流动和换热分析。主要分析了排气侧的换热系数分布、缸体水套上下部速度分层效果以及垫片水孔水流量分配变化,从而提出采用分水套冷却的必然性。     

S1100型柴油机气缸体强度及优化分析

以轻量化为目标,对S1100型柴油机气缸体强度进行有限元计算分析。运用参数化特征建模技术建立了气缸体优化设计前后的三维几何模型。以MSC／NASTRAN为有限元分析平台,建立气缸体三维有限元分析模型。利用模态试验技术获得了该气缸体的固有频率并和计算获得的固有频率进行比较,从而验证气缸体有限元模型。通过计算获得气缸体整体应力及位移的分布图,并在此基础上对该气缸体进行轻量化设计,减少3．3kg。优化设计后的气缸体通过计算获知其应力分布更趋均匀合理。     

车用内燃机气缸体振动噪声特性研究

将有限元方法多体系统仿真结合进行曲轴系统的多体动力学分析 ,得出气缸体的主要激励。采用有限元方法进行气缸体振动特性的预测并和实验测量结果对比 ,结果吻合得较好。证明应用仿真的方法进行内燃机NVH特性设计是可行的。     

缸孔加工机床的设计研究与工艺分析

本文着重探讨内燃机缸体类零件加工系统中，机床设计与工艺分析体系的一系列难点问题：包括孔加工刀具组合、孔的误差复映系数计算、钻检复合主轴箱设计及机床刚性主轴位移精度分析等。     

基于沸腾换热的某柴油发动机温度场分析

采用CFD-FEA耦合方法对某柴油发动机进行温度场分析,通过AVL FIRE软件建立三维缸内燃烧模型和水套流动分析模型,为发动机缸体缸盖温度场分析提供换热边界条件。采用ABAQUS软件计算了缸体缸盖温度场,采用AVL沸腾插件计算了水套壁面的沸腾换热。结果显示,缸盖缸体水套壁面温度离沸腾"开锅点"均保持了20℃以上的温度距离,无沸腾风险。该分析方法可以很好地预测缸体缸盖的温度及水套的沸腾换热情况,为发动机缸体缸盖和水套设计提供了一定的理论依据。     

柴油机机体的热―机耦合分析

以490柴油机为研究对象,建立包括缸体、缸盖、缸套、缸垫、连接螺栓的内燃机机体装配多体接触模型,利用boost及TYCON软件,采用多场耦合方法,计算考虑螺栓预紧力、燃气压力、热负荷综合作用下的机体温度、应力与变形。通过对仿真数据的分析,表明分析数据与测试数据比较吻合,机体设计较安全。分析数据为进一步机体优化提供一定的参考依据。     

柴油机机体的热―机耦合分析

以490柴油机为研究对象,建立包括缸体、缸盖、缸套、缸垫、连接螺栓的内燃机机体装配多体接触模型,利用boost及TYCON软件,采用多场耦合方法,计算考虑螺栓预紧力、燃气压力、热负荷综合作用下的机体温度、应力与变形。通过对仿真数据的分析,表明分析数据与测试数据比较吻合,机体设计较安全。分析数据为进一步机体优化提供一定的参考依据。     

均质压燃式天然气内燃机燃烧放热率的计算

以热力学基本方程为基础,建立了均质压燃式天然气内燃机的燃烧放热率计算模型,并应用此模型进行了实例计算与分析,并对气缸内不同物质的比热进行了详尽的拟合计算,该计算程序以均质压燃式天然气内燃机为基础,也适用于其它燃料的均质压燃内燃机。     

CAE技术在某汽车发动机缸体耐久性开发中的应用

随着着计算机技术的发展,近年来CAD/CAE/CAM等数字化设计技术在产品设计中的应用越来越多。已成为与传统试验相平行的开发手段。采用CAE技术,可以在设计阶段,对发动机性能、耐久性等方面进行预测,减少开发中的失误,减小试验数量和试验样本,缩短设计开发周期,节省开发费用。文章阐述一个发动机缸体的开发流程及CAE技术在某发动机缸体的开发过程中的应用,涉及缸体水套CFD计算、缸体温度场计算、缸体疲劳强度计算等。     

计算机在配气机构动力学计算中的应用

为了更有效地评价内燃机配气系统的性能 ,建立了单质量配气机构动力学模型 ,编制了动力学计算程序 ,并利用所编制的程序对某一柴油机的配气系统进行了动力学计算 ,分析了计算结果。     

内燃机智能型稳流气道试验台性能评价与应用

目前,国内外多采用稳流气道试验台来研究和评价内燃机气道性能,也可用于试验研究和气缸盖的在线检测。国内很多内燃机生产厂家都拥有气道试验台,有的仍采用老式孔板流量计,其有效量程小测量精度不高,而且数据多用手工记录,费时费力。为此,介绍了智能型稳流气道试验台采用的涡流式流量计,它可实现数据的实时显示、采集处理和打印,并用二次仪表显示测量数据。     

内燃机排气消声器的试验研究

采用管道试验方法对内燃机排气消声器的消声性能进行分析研究，其结果在内燃机台架试验中得到验证。并在此基础上提出了一种较为理想的消声器结构。     

小型柴油机噪声测量与声源识别技术

论述了内燃机噪声源识别的主要方法,并在一台小型农用柴油机上运用表面声强等方法,作了噪声测量、数据处理和声源识别分析,找出了主声源部件,为整机降噪研究打下了良好的基础。     

内燃机曲轴扭振连续分布模型的计算方法

建立了内燃机曲轴扭转振动的连续体模型和计算方法。首先构建了内燃机曲轴的连续分布当量阶梯轴模型 ,根据轴段以及集中质量的动能表达式 ,由拉格朗日方程建立了整个轴系的运动方程 ,构造了能同时用于某单一谐次或整个轴系合成振动分析的矢量矩阵。计算结果表明 ,用能量法来分析扭振与实际测量的结果在各主要谐次都保持相当的一致。     

生物制气-柴油双燃料发动机三维燃烧模拟

以引燃柴油喷雾混合、燃烧化学反应机理、湍流运动、NOx预测模型、初始及边界条件设定和计算网格划分为主要内容,建立了生物制气-柴油双燃料发动机的三维燃烧模型.生物制气由气化炉热解气化各种农林废弃的生物质产生,双燃料发动机由单缸、四冲程、水冷、直喷式柴油机改装,生物制气通入发动机进气管,在进气过程中吸入气缸,由柴油引燃.计算了多个工况双燃料发动机的燃烧过程及NOx排放,并与机刨花热解制气双燃料发动机试验结果进行对比分析.结果表明气缸压力及NOx排放计算结果与试验结果吻合较好.     

基于整体曲轴梁单元法的曲轴变形和轴承负荷计算

以某四缸内燃机曲轴为研究对象,探讨了多缸内燃机曲轴轴承负荷和曲轴变形计算的整体曲轴梁单元有限元方法。与计算多缸内燃机曲轴轴承负荷的传统方法比较,该方法更接近实际,可以直接且同时计算所有主轴承负荷。与整体曲轴体单元法加以比较,可见整体曲轴梁单元有限元方法是一种简单、方便、省时,计算精度满足要求的曲轴变形计算方法。     

基于CVS的通用发动机排放测量和分析系统开发

对基于稀释定容取样系统CVS的通用发动机排放测量和分析技术进行了研究,推导了稀释参数、排放量、基于燃烧前后碳平衡的燃油消耗计算模型,对测试系统的准确度开展了探讨。对基于CVS排放测试碳平衡得到的燃油消耗与通过发动机燃油耗仪测量的结果进行对比,以验证测试系统的正确性。介绍了自主开发的VTCL-EETS发动机排放测试系统,并给出了应用实例。     

内燃机磨合及其规范研究

通过内燃机磨合台架试验，分析了摩擦副表面粗糙度、内燃机工作负荷及转速、润滑油粘度等因素对内燃机磨合过程的影响，探讨了内燃机磨合机理及其规范。     

基于改进粒子群优化神经网络的拖拉机排放方法研究

针对农用拖拉机排放污染严重的问题,特别是限制氮氧化物（NOx）和碳烟（Soot）的排放,以中国一拖集团某型号农用柴油机为研究对象,采用系统建模仿真、台架试验验证和仿真分析结合的方法对发动机排放优化进行了研究。首先构建了农用拖拉机燃烧室三维模型并导入CONVERGE进行燃烧排放模拟与仿真,通过对模型缸内压力、热释放率试验值与仿真值的对比,证明该模型具有较高精确度,能够较好地描述发动机内部燃烧排放过程。之后以燃烧室的缩口率、凸台深度、燃烧室深度为输入,以发动机NOx和Soot排放量为输出建立人工神经网络作为代理模型。计算决定系数R2和平均相对误差（MRE）来验证人工神经网络的精确度。然后在此基础上提出一种改进的粒子群优化算法,从而获得燃烧室缩口率、凸台深度、燃烧室深度的最佳参数组合,形成新的燃烧室结构并导入CONVERGE软件中进行排放模拟计算并与原燃烧室的排放量进行对比。结果表明采用新的燃烧室结构后能够降低发动机NOx和Soot排放,可为相关农用拖拉机燃烧室系统设计和开发提供参考和思路。