永磁式缓速器制动特性分析

介绍了永磁式缓速器的结构和工作原理,将Nd-Fe-B永磁体简化为通电线圈。运用电磁学原理和麦克斯韦方程,分析了永磁式缓速器定子、气隙、转子鼓中的磁场分布和边界条件。使用能量法,计算出转子鼓中的感生电流(涡流)的损耗,建立了永磁式缓速器制动力矩的简化计算模型。试验结果表明计算值和试验值能够较好地吻合。根据制动力矩计算模型,分析了永磁式缓速器制动力矩的理论计算和试验的特性曲线,得出了影响制动性能的几个因素,为以后的生产和设计提出了改进意见,并有一定的指导作用。     

车用电涡流缓速器转子盘非稳态温度场数值分析

应用传热学原理和虚拟边界法建立了车用电涡流缓速器转子盘轴对称非稳态温度场简化计算模型,确定了适当的边界条件,利用Galerk in法推导温度场的有限元方程,采用无条件稳定的Galerk in格式离散时间微分项,迭代控制采用新型变时间步长法,分析了转子盘沿径向和轴向的温度分布规律,并对轴向温度分布进行了试验研究,结果表明试验值与数值分析吻合较好。     

寒区隧道浅埋段温度场解析解

依据传热学中的固体热传导理论,结合寒区隧道浅埋段传热特征,建立了考虑地表和洞内气温联合作用下的浅埋段隧道传热数学模型。为便于求解,根据空气温度周期变化的特点,运用热叠加原理把复杂温度边界条件下的隧道瞬态传热问题分解为温度周期变化下的瞬态传热问题和恒温边界作用下的稳态传热问题,综合运用分离变量法与Laplace变换法相结合,理论推导隧道浅埋段温度场的解析解,并将其与隧道温度场实测数据进行对比验证,理论解与实测值的误差为4.5%,理论解达到了工程精度要求。分析隧道埋深、洞内气温和保温层厚度对隧道温度场的影响规律,并建立了寒区隧道浅埋段保温层厚度的设计计算方法,可为工程人员提供指导。     

自励式缓速器制动力矩计算方法

基于Maxwell张量法和电磁理论,研究并推导了自励式缓速器发电装置电磁转矩和缓速装置制动扭矩的解析计算公式.通过对500 N·m自励式缓速器制动力矩的理论计算值与试验值的比较可知,在中、低转速范围,其制动力矩的理论计算值与试验值基本吻合.该结果为进一步研究自励式缓速器制动力矩与各结构参数的关系及结构优化设计提供了理论基础.     

自励式缓速器的设计与试验研究

基于转筒式电涡流缓速器与永磁发电机功能相结合的思想,提出了一种自励式电涡流缓速器的方案,并设计和制造了制动转矩为500N·m的自励式缓速器样机.最后在台架上进行了自励式缓速器的制动转矩、转筒温度和1 500r/min拖磨试验,揭示了自励式缓速器的某些特性.     

电涡流缓速器制动力矩研究

在考虑去磁效应和集肤效应的基础上,建立了电涡流缓速器制动时转子盘中磁场强度与电阻率和磁导率的关系,在分析了温度对电涡流缓速器制动力矩的影响之后,得到了转子盘的温升模型,最后推导出电涡流缓速器的制动力矩表达式,并利用MATLAB进行编程计算验证了模型的有效性。     

液力缓速器内流场三维瞬态数值模拟及特性预测

采用滑动网格理论,将液力缓速器定子和转子之间的接合面定义为网格分界面来传递不同子域间的流动参数.采用标准k-ε模型及SIMPLEC算法,利用FLUENT软件对全充液工况液力缓速器的内流场进行了三维瞬态数值模拟,得到了液力缓速器内流场的速度、压力分布特性.基于流场数值解计算了制动扭矩,其结果与试验结果吻合很好,验证了流场计算方法的正确性.     

电涡流缓速器转子盘强制散热分析和试验

应用标准k-ε双方程和能量方程,对比分析了原结构和加装顺排与叉排销式强制散热结构时缓速器转子盘单个风道的窄气流动和散热状况.对加装顺排散热销后转子盘内、外表面温度的变化进行台架试验,结果表明加装顺排散热销结构可有效降低转子盘最高平衡温度和温度上升速率,提高缓速器制动稳定性.     

装用永磁式涡流缓速器车辆制动性能研究

介绍了永磁式涡流缓速器的结构和工作原理,并以广州五十铃客车有限公司的GLK6121D5W型客车为例,对其装备永磁式涡流缓速器在平直路面和坡道上的制动性能进行了试验研究.结果表明,使用永磁式涡流缓速器能够提高车辆制动性能,在平直路面上能缩短减速距离,在坡道上能保证车辆在较大坡度范围内以经济的速度匀速行驶.     

基于运动导体磁场中受力模型的电磁缓速器制动力矩计算

根据电磁学理论,建立了旋转转子盘在磁场中的受力模型,推导出了电磁缓速器制动力矩表达式.利用MATLAB仿真分析了气隙参数和线圈电流参数对缓速器制动力矩的影响,同时绘制了某型号电磁缓速器制动力矩特性曲线.制动力矩的理论计算结果与试验结果对比表明,两者基本吻合且变化趋势相同.     

电涡流缓速器制动力矩的计算方法

运用电磁场理论推导了电涡流缓速器的电流密度和制动力矩计算公式，这些计算公式反映了电涡流缓速器各设计参数的相互关系．可用于指导电涡流缓速器的产品开发。     

轮边缓速器制动力矩的计算方法

介绍了轮边缓速器的基本结构与工作原理.根据电磁学原理对轮边缓速器的磁路进行了简化,确定了气隙中磁感应强度的计算公式,进而推导了轮边缓速器的制动力矩公式.并利用MATLAB将该公式计算出的制动力矩数值绘制成出曲线.计算结果表明,本文所提计算方法对于轮边缓速器的结构参数选择具有指导作用.     

车用永磁缓速器磁-热耦合建模与试验研究

针对重载货车制动负荷严重超限的问题,提出了一种基于永磁涡流制动原理的车用辅助制动装置—永磁缓速器,其制动力矩可无级调节。为解决永磁缓速器长时间制动产生高温导致的制动力矩衰退、永磁体失磁等问题,采用磁-热双向耦合方法,以涡流盘磁导率和电导率为物理场相互影响因子,建立了缓速器磁-热耦合物理场模型,研究了考虑温度影响的缓速器制动力矩特性,为缓速器优化设计提供理论支持。试制了不同涡流盘材料和散热结构的多个永磁缓速器样机,并进行了台架拖动试验。结果表明,采用磁-热双向耦合时的制动力矩仿真值和试验值吻合更好。     

微型电动车轮毂电机的磁热耦合分析

针对温度变化对微型电动车轮毂电机工作性能和使用寿命的影响,提出了一种磁热耦合分析方法,并对轮毂电机进行了磁场和热场分析.采用Ansoft Maxwell软件建立了轮毂电机的有限元仿真模型,并通过仿真获得了其内部复杂磁通密度云图和磁力线分布图.建立了湿度场的数学模型,计算了绕组损耗、定转子铁损和永磁体的涡流损耗,并以此耦合到温度场作为热源.采用Ansys Workbench软件,计算了轮毂电机稳态温度场和各部件的温度分布以及起动过程中定子铁芯与转子铁芯瞬态温度曲线.仿真结果与试验实测温度值基本一致,表明采用磁热耦合方法分析轮毂电机的热源分布与温度分布准确可行,可为今后的轮毂电机优化设计提供基础.     

车用电涡流缓速器的设计方法

本文在简要介绍了电涡流缓速器的结构工作原理,理论推导出电涡流缓速器的制动功率和制动力矩公式,以此公式计算出的制动功率和制动力矩曲线与试验测定的曲线基本一致.同时提出了电涡流缓速器的设计方法,工程实践表明,此设计方法能有效地指导电涡流缓速器的开发工作.     

青藏铁路昆仑山隧道回冻预测分析

针对青藏铁路昆仑山隧道围岩多年冻土融化较多的问题，考虑水分迁移和冰水相变耦合影响，根据瞬态温度场问题的热量平衡控制微分方程和质量迁移方程，应用伽辽金法推导出了有限元计算公式并编制了计算软件。运用该计算软件对昆仑山隧道施工期间的融化进行了回冻预测分析。分析结果表明：保温材料对昆仑山隧道的回冻起着阻碍作用。在现场观测寒区隧道围岩的温度和应力时，必须考虑施工期间融化圈的影响，而且观测时间要长一些。否则，测量的温度和应力与隧道稳定后的温度和应力有较大的差异。     

自励式液冷电磁缓速器的数值模拟与实验研究

为克服传统电涡流缓速器持续制动时制动转矩热衰退严重的问题和节约能源,提出一种新型自励式电磁液冷缓速器结构。运用有限元法分别对该缓速器电磁场和制动性能进行分析,应用有限体积法对缓速器瞬态流场-热场进行数值模拟。通过台架试验对缓速器特性进行测试,结果表明,仿真结果与实测数据吻合较好,制动转矩可达1 600N·m,且在持续工作时制动转矩热衰退在5%以下,满足车辆需求。     

易燃易爆危险品运输车制动器降温灭火装置研发

为解决公路运输车辆因制动器过热引发交通事故的问题,研发了易燃易爆危险品运输车制动器降温灭火装置.设计了制动器降温灭火装置的结构与控制方法,同时为了确定合理的温度参数控制阈值,建立了制动器温升数学模型,利用Fluent软件对制动器摩擦片进行瞬态温度场有限元分析,计算并获得摩擦片的温度场分布并进行了试验验证,而后依据摩擦片温度场分布情况设定温度参数控制阈值,最后进行了专用试验台架与道路试验.结果表明:易燃易爆危险品运输车制动器降温灭火装置能够在传感器测得温度达到相应控制阈值时准确地进行喷水降温或灭火操作,防止制动器过热造成的热衰退,保证运输车辆运行安全.     

考虑冻结管影响范围的多管冻结温度场研究

冻结法施工中,冻结管的布置间距往往大于单管冻结锋面半径,且考虑到冻结管影响范围有限,为增强冻结温度场计算的准确性,基于势函数叠加原理,推导双管冻结叠加稳态温度场的计算公式,并将其周期化得到单排等距多管稳态温度场。结合依托工程的地层参数,通过数值模拟对推导公式进行验证。研究表明:1)考虑相邻冻结管叠加影响范围有限性的双管稳态温度场计算公式能较准确地预测出一般冻结期内的温度分布规律; 2)在双管温度叠加区内,冻结管连线中点为中垂线温度的最低点,且随着冻结管间距的减小,该点温度不断下降,但中垂线上冻结壁厚度并不改变; 3)随着冻结壁厚度的增加,双管稳态温度场接近加强单管稳态温度场。     

水泥混凝土T梁桥沥青铺装结构温度场分析

桥面铺装温度场属于非线性瞬态温度场,由于其结构的复杂性,难以采用理论方法求得解析解。通过对进入铺装层的对流换热、太阳辐射及辐射换热等方面进行全面地分析后,按平面问题利用有限元方法对重庆奉云路梅子沟大桥50mT梁桥面铺装瞬态温度场进行分析。通过计算分析认为:在正确的掌握边界条件、桥面铺装和桥梁结构体材料特性参数及本地区气候条件情况下,能够可靠地计算出不同位置、不同时间桥面铺装结构的温度场分布,以便于进行温度应力的计算;确定防水粘结层的试验温度;减少获取桥面铺装温度环境的费用和时间。