磁悬浮支承-飞轮系统稳定运行关键技术综述

作为飞轮电池（飞轮储能系统）中的核心部件,磁悬浮支承-飞轮系统能否稳定运行直接影响整个飞轮电池系统的运行品质. 为促进我国新能源技术发展,加快“双碳”目标实现,在大量前沿研究成果的基础上,系统分析并总结了影响系统运行品质的复杂振动行为,归纳出模态自激振动与强迫响应振动是导致飞轮转子系统失稳的主要因素;基于两类不稳定因素,介绍了拓扑结构、动力学建模、控制策略、辅助保护等与系统稳定运行相关的关键技术的研究现状;提出了拓扑轴系高集成化、系统材料合理配比、辅助控制容错能力及备用轴承高可靠性这几个方面是今后研究的重点领域,旨在为实现磁悬浮支承-飞轮系统的高稳定运行提供解决思路.      

传感器承载环及弹性变形膜片等刚度的有限元分析

本文应用有限元方法对压电式传感器内外环弹性变形膜片的等刚度问题进行了分析与计算,应用本文研究结果所设计的传感器表明:只有等刚度,才能保证承载面的平移,克服不等刚度带来的一系列缺点,从而大大提高传感器的精度与寿命.     

基于储能飞轮的电动汽车制动能量回收

飞轮储能具有绿色无污染的特点,发展潜能巨大。文章以电磁耦合式储能飞轮为研究对象,将其应用于纯电动汽车的制动能量回收,通过整车仿真,分析电磁耦合式储能飞轮的能量回收效率。建立搭载电磁耦合式储能飞轮系统的整车模型,并仿真验证,在初速度为70 km/h时,制动时间为5.853 s,制动距离为70.67 m。分别在不同初始速度和储能飞轮转动惯量条件下进行制动仿真。随着初速度提高,电磁转差离合器作用时间延长,飞轮储存能量增加,但储能飞轮的回收效率相差不大,且能量回收效率均不低于22.4%;转动惯量越大,回收的能量多,回收效率高,但制动时间增加,不利于行车的安全性。由此得出结论:电磁耦合式储能飞轮系统可以有效回收制动产生的能量,选择合适转动惯量的飞轮可以提高制动能量的回收效率。     

双质量飞轮在微车扭振治理中的应用

针对某微车因动力传动系扭振引起的低速车内噪声和振动问题,应用双质量飞轮进行扭振治理,以达到降低该车低速车内噪声和振动、提升整车NVH性能的效果。在治理过程中,通过扭振当量计算模型,研究了双质量飞轮初级惯量、次级惯量以及扭转刚度对其减振效果的影响,为双质量飞轮的设计和应用提供了参考;并以解决该实际工程问题为基础,提出了应用双质量飞轮进行轴系扭振治理的方法和思路。     

台阶截面环件轧制中的拉缩和壁厚变化规律

分析了矩形截面环件轧制特点，导出了其轧制中的壁厚减小量的分配计算式，以此为基础研究了矩形截面环件轧制成形台阶截面环件的壁厚变化规律和环件主动变形部分对被动变形部分的拉缩作用，进一步提出了缩合拉缩系数的概念，并给出了其数值的计算式和取值范围，通过台阶截面环件轧制实验测定了综合拉缩系数，同时指矩形截面环件是可以轧制成形台阶截面环件的。     

基于转速波动控制的整车启动抖动优化

对某三缸发动机车型存在整车启动抖动大的问题进行分析,发现启动抖动在转速波动上升过程中产生,与转速波动的大小存在相关性.通过研究起动机、燃烧激励、双质量飞轮等因素对启动工况下转速波动的影响,分析其与整车启动抖动大小的相关性,并通过提高起动机启动转速、降低燃烧激励所产生的缸压及降低双质量飞轮第二惯量等对策,降低了转速波动,...     

钛合金大型环件热辗扩成形中的力能参数研究

准确确定辗扩力和辗扩力矩(统称为力能参数)是大型环件热辗扩模具设计和设备选择的重要依据。采用热力耦合三维弹塑性显式有限元法,从变形区当量形状参数角度,研究并揭示了工艺参数对钛合金大型环件热辗扩成形中力能参数的影响效应。结果表明:增大驱动辊转速n_1或环件初始温度T_0均有利于力能参数的减小和环件咬入变形区。     

双质量飞轮式扭振减振器性能模拟计算分析

本文分析了双质量飞轮式扭振减振器的结构和性能，建立了汽车动力传动系统扭振模拟计算分析模型，利用模型计算分析了双质量飞轮式扭振减振器对汽车动力传动系扭振系统响应的影响规律，得到了一些有实际意义的结论。     

飞轮储能在港口吊机制动能量再生系统中的应用

文章分析了港口吊机能耗特性,找出能源浪费的关键环节;通过储能技术的比选,得出适合吊机制动能回收的存储技术;根据吊机的电气结构设计了飞轮制动能再生系统的架构,并根据试验机在港口实测的数据计算节能效益,结果表明飞轮制动能再生系统综合节能率约为54.8％,节能效果显著.     

客车传动轴松动脱落案例分析

传动轴松动与脱落的主要原因是:在长期使用中,传动轴产生金属疲劳损坏,传动轴叉断裂面上有的还存在明显的疲劳损坏痕迹;在拧紧传动轴螺栓时,螺栓拧紧力不够;万向节突缘平面不平整,有翘曲现象,被用于克服突缘翘曲变形上,由于突缘平面的不平整,由面接触变成了点接触,突缘间的静摩擦力大为降低;万向节突缘螺孔变形,螺栓与孔形成不规则的配合;万向节轴承磨损松旷,十字节磨损严重,使传动轴在旋转时抖震增加;传动轴弯曲、平衡块脱落和动平衡失衡;中间轴承支架及车架横梁变形造成安装偏斜,中间轴承内座圈松旷,中间轴轴承损坏;主减速器配合间隙过大,起步换档或操作过猛,造成冲击载荷,主减速器主动锥齿轮轴轴承等损坏,也使传动轴产生异常振动;发动机后支架固定螺栓松动,使曲轴、飞轮组合件不平衡,离合器总成动平衡失衡或传动轴标记未对准等等.     

脉冲负载柴油发电机组的设计及试验研究

介绍了脉冲负载柴油发电机组的工作特性,对影响机组性能的柴油机功率确定、储能飞轮设计、调速系统的性能匹配以及增压器匹配设计等因素进行了分析．然后,根据某脉冲负载柴油发电机组的技术要求指标,对其进行了方案设计和动态性能仿真．仿真结果显示,机组性能达到了设计要求．最后,对机组的设计优劣进行了试验验证．试验结果表明：所设计机组的性能指标（如转速超调率、脉冲电流上升和下降时间等）均满足设计要求,其中,柴油机功率确定和储能飞轮转动惯量设计合理;机组在高负载期间,废气涡轮增压器和柴油机匹配良好;电控燃油喷射系统的使用改善了机组的动态性能．     

汽车动力传动系扭振固有特性研究

基于装备有离合器从动盘式扭振减振器和双质量飞轮式扭振减振器的汽车动力传动系，建立了扭振固有特性计算分析模型，采用广义Ｊａｃｏｂｉ算法计算出了各扭振系统模型的固有特性和固有振型，并进行了临界转速和临界车速的计算分析，得出了双质量飞轮式扭振减振器对汽车动力传动系统扭振固有特性的影响特点。     

大型基坑周边逆作结构宽度优化分析

在深大基坑工程中,"周边逆作、中心岛顺作"的设计方案具有节省造价的较明显优势。合理的周边逆作环板宽度,既能保证基坑变形及稳定,也有利于中心岛快速施工。结合澳门凼仔成都街地下停车场深大基坑工程,利用三维计算分析了周边逆作环板宽度对基坑变形的影响,提出了合理周边逆作环板宽度建议。     

基于EXCITE-designer的车用柴油机轴系扭振与减振分析

介绍了AVL公司开发的发动机模拟软件EXCITE-designer的功能和特点,针对某车用柴油机飞轮螺栓断裂问题,基于该软件对轴系进行了扭振与减振分析,提出了改进措施。     

地铁节能 从“飞轮储能”开始——访Kinetic Traction Systems，Inc．总经理杨春冬

KineticTractionSystems，Inc．公司（以下简称：KTSi公司）于2010年在美国成立。该公司长久以来致力于为电力轨道牵引系统设计新一代的储能装置。该公司依靠自身强大的研发实力，率先在铁路系统中应用飞轮储能技术。此项设计结合了来自全球多家知名电力能源公司顶尖科技，其中包括Urenco公司的铀浓缩技术以及Pentadyne电力集团公司的大容量、碳纤维飞轮技术。KTSi团队拥有超过二十年的行业经验，如今依旧对这项技术进行尖端探索。     

城市客车机械失效模式与机理分析

城市客车在运行使用中存在着必然的磨损,再加上机械部分过载情况的严重,以及材料、装配等方面的原因,如出现机械损伤和机械失效将会影响营运生产,若在安全部位出现机械失效情况,如“飞轮”、传动轴掉等,还会带来严重的安全后果。     

三齿轮联动双曲柄双环板式针摆行星传动受力分析

在论述三齿轮双曲柄双环板针摆行星传动原理及特点的基础上,针对该新型传动受力属于静不定系统,提出了符合实际的变形协调条件,建立了准确的力分析模型,并编制了相应的软件.所研制样机经过实验室承载能力的试验,证明了该受力分析理论的正确性,并显示出本新型传动的明显优越性,为我国研制双曲柄环板式针摆行星减速器提供了理论依据.     

钢管复合桩承载特性模型试验研究

为研究钢管复合桩的承载性能,进行了剪力环、泥皮和防腐涂层共同作用下的钢管复合桩和钢筋混凝土桩室内模型试验,对比分析了试件的荷载-变形曲线、钢管变形等参数,并采用分解分析法对钢管复合桩的套箍效应进行了分析.试验及计算结果表明,钢管复合桩承载性能较钢筋混凝土桩显著提高,套箍效应使得钢管复合桩承载力较空钢管和钢筋混凝土桩承载之和提高9.8%,混凝土抗剪强度提高了1.2倍;钢管对核心混凝土产生的紧箍作用沿界面长度增大,且随荷载的增加而增大;在防腐涂层、泥皮和剪力环(间距90 cm)共同作用下,钢管套箍效应带来的混凝土紧箍力最大值可达2.32 MPa;规范ACI (2005)适合于泥皮、防腐涂层和剪力环共同作用时钢管复合桩极限承载力的计算.      

盾构施工引起的地层变形分析

针对地铁盾构施工的地层变形特征,分析引起地层变形的因素和变形机理,介绍地层变形预测分析方法,结合广州地铁具体实例,对地铁盾构隧道施工中地层变形进行了预测和分析,提出了盾构前方的隆陷控制、盾构通过时的沉降、固结沉降的控制等控制地层变形措施。     

浅埋软弱大断面隧道围岩与支护结构协调变形研究

浅埋软弱地层大断面隧道围岩变形常面临持续时间长、变形量大等问题,明确支护结构与围岩间的变形协调关系是避免大变形对工程带来不良影响的关键。探讨了软弱围岩中修建大断面隧道时所面临的难题和挑战,提出了围岩与支护结构协调变形假定。研究结果显示隧道结构的协调变形及结构挠曲变形是造成大变形的主因;台阶法引起的大变形包括整体沉降与支护挠曲变形,初期支护上台阶部位主要为下沉,而侧墙部位表现为挠曲;分部开挖变形主要是整体沉降,支护结构挠曲变形效应相对微弱。基于上述研究成果提出大变形防治措施,克服了传统预留变形量的局限性,取得了良好的效果。