基于ANSYS的压电堆执行器仿真分析

采用ANSYS有限元分析软件对压电喷油器的压电堆执行器进行分析并建立其有限元模型,且通过仿真数据与试验数据对比验证了模型的准确性。利用该模型对压电堆执行器的振动模态进行分析,并考虑了预应力对其振动频率的影响,得到谐振状态图。结果对比发现,有预应力作用下的同阶振动频率要大于无预应力作用下的同阶振动频率,因此在压电堆执行器的设计、分析和安全检测过程中应考虑预应力对其工作状态的影响。     

压电堆执行器温度特性研究

在压电堆执行器生热和散热机理分析基础上,建立高压共轨喷油器压电堆执行器温度特性的计算模型,经与试验结果对比,验证了模型的准确性.研究了驱动场强、驱动频率和驱动脉宽增加的苛刻工作条件下不同影响因素对压电堆执行器的生热特性的影响,并研究了压电堆执行器结构和喷油器冷却结构对散热特性的影响.     

质子交换膜燃料电池堆振动模态分析

文章对某大功率质子交换膜燃料电池堆的振动模态进行分析,采用等效模型的方法,建立燃料电池堆模态分析三维有限元模型,分析了其固有频率和模态振型.利用正交各向异性材料对燃料电池堆内部复杂的结构进行等效分析,极大地提高了建模分析效率.通过正交试验设计,找到影响燃料电池堆一阶模态的主要因素.将仿真结果与试验结果进行比较验证,结果...     

车用燃料电池发动机热管理系统研究

建立了车用燃料电池发动机热管理系统模型,该模型能考虑系统内各部件间及部件与电池堆间的相互影响;应用该模型计算分析了某65 kW车用燃料电池热管理系统对燃料电池堆性能的影响、热管理系统运行参数的控制依据和散热器布置形式的影响等。结果表明,应主要通过调节冷却风扇转速来调整电池堆温度,通过调节冷却水泵来保持电池堆进出口水温温差;散热器并联要优于散热器串联。     

基于超磁致伸缩材料的快速制动执行器的设计

为有效解决制动执行器快速运动和高精度定位的矛盾,采用超磁致伸缩执行器来操纵制动机构,以提高制动系统的响应速度。在分析快速制动器的设计要求及其执行器的原理和可行性的基础上,进行了快速制动执行器总体方案设计和主要部件设计。根据制动所需的位移量和制动力,给出了GMM棒的长度和直径计算方法。由压磁方程结合快速制动要求,建立了螺管线圈的匝数与励磁电流的乘积与执行器输出位移量的关系,避免了直接求解激励磁场强度的困难。与此同时还探讨了线圈匝数和电流选择的依据,推导了位移放大机构尺寸的计算公式。最后进行了实验验证,结果表明B-GMA的工作特性能满足快速制动的要求。     

现代轿车柴油机电控高压喷油系统(八)

(接上期)(2)压电喷油器的工作原理西门子(Siemens)压电共轨喷油器(图5-8)的工作原理与博世(Bosch)电磁阀式共轨喷油器的原理基本相同,唯一的差别在于西门子的电液式伺服机构不是用电磁阀控制的,而是用压电执行器控制的。由于压电执行器能够回收能量,电控单元(ECU)所需的控制     

电装公司的压电式喷油器和压电执行器

与传统的电磁阀式喷油器相比,压电式共轨喷油系统中的压电式喷油器借助于压电元件所产生的力更大,且执行器具备高速响应特性。因而,单位时间内的喷油量更大,燃油喷雾雾化性能更佳,并且可以设定更短的喷油间隔。介绍日本电装公司的共轨喷油系统和压电式喷油器的结构、压电执行器的驱动方式,以及压电材料及压电元件结构等内容。     

汽车电子机械制动执行器的研制及压力估算研究

针对某轿车研制了电子机械制动(EMB)系统执行器,给出了EMB执行器的设计开发流程,搭建了EMB执行器压力估算试验台.从减小执行器体积、降低执行器成本及增加执行器可靠性的角度出发,由试验数据拟合得到了电机电流与执行器输出压力的关系曲线及执行器丝杠位移与执行器输出压力的关系曲线,为EMB执行器输出压力的估算提供了依据.     

博世公司第3代轿车用压电直接控制式喷油器共轨喷油系统(二)

正(接上期)③伺服阀的集成第3代压电直接控制式共轨喷油器被设计成无机械力形式,它通过推杆作用在喷嘴针阀上,因此运动质量及摩擦大大降低,并且稳定性和喷油误差较好。伺服阀与喷嘴针阀的紧密连接使得针阀对压电执行器的动作可直接做出反应,控制始点与喷油始点之间的延迟时间共约150μs,这样就能获得高的针阀速度和重复     

基于超声行波方法的液滴运动驱动理论分析与试验研究

为分析超声行波驱动液滴运动的可行性,利用压电陶瓷的逆压电效应作为液滴运动的驱动源,提出弹性体平板的液滴驱动模型。建立压电振子和弹性体平板的有限元模型,使用COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件得到了压电振子的结构力学模态和谐振频率。仿真结果表明,在压电陶瓷弯曲振动的前6阶模态中,只有第2阶模态为压电振子的横向振动模态,其它模态为一般结构力学模态,确定了选择压电陶瓷的第1阶共振频率作为压电陶瓷驱动液滴运动的激励频率。对压电陶瓷产生超声行波驱动液滴运动的可行性进行了试验。结果表明,超声行波能够驱动液滴运动,同时表明了以超声行波作为驱动来清除汽车前风挡雨滴具有一定的可行性。     

双压共轨系统磁致伸缩式电磁阀的研究

阐明了双压共轨系统的结构组成和工作原理,设计了一种磁致伸缩式电磁阀,建立了电磁阀电磁场的计算模型,计算了控制杆材料对电磁阀磁场分布的影响,并对磁致伸缩式电磁阀进行了试验研究。仿真结果与试验结果证明了控制杆材料的相对磁导率必须小于磁致伸缩材料的磁导率才能将产生的磁场提供给磁致伸缩棒,设计的磁致伸缩式电磁阀具有响应快、输出力大和驱动方便等特点。     

电磁主动悬架的设计及仿真研究

基于电磁学原理,利用电磁铁作为主动悬架的作动器,构造出电磁作动器的一般结构。在1/4汽车悬架的基础上,建立了电磁主动悬架的非线性模型,并应用现代控制理论设计了该模型的次优控制器,对该模型进行分析、仿真。模拟结果表明,电磁悬架能够实现一般主动悬架的功能,满足车辆平顺性的要求,可以适用于汽车的悬架系统。     

压电悬置及对发动机振动主动控制的仿真分析

压电作动器是利用压电材料的逆压电效应，通过施加外部电场，将电能转换成机械能的装置。它是一种易于控制的、较理想的精密电驱动微位移作动器，具有响应速度快、发热少、体积小、质量轻等优点，在主动控制方面有很大的发展前景。文中介绍了它在发动机主动悬置中的应用。     

压电陶瓷的轿车车身板件振动主动控制

压电陶瓷是一种典型且应用广泛的新型智能材料,能改善汽车振动主动控制效果。文章以压电陶瓷为作动执行元件,设计了自适应神经网络控制系统,并进行了仿真分析、四边简支矩形薄板振动主动控制试验以及轿车车身板件的振动主动控制试验与研究。结果表明,以压电陶瓷为执行元件的自适应神经网络控制能够取得较好的减振效果,这不仅有助于现有轿车振动和噪声主动控制技术问题的解决,而且为其它类似应用提供了参考。     

车用质子交换膜燃料电池性能仿真与试验研究

总结了燃料电池极化曲线的半经验公式,利用某80kW质子交换膜燃料电池试验数据来拟合公式中的相关系数,同时利用Matlab/Simulink软件建立了质子交换膜燃料电池堆的仿真模型,为燃料电池发动机系统的仿真和分析提供了一个重要工具。通过此模型可以研究燃料电池电堆的运行参数如气体压力、温度、当量比等对电堆性能的影响,从而有助于研究整个燃料电池发动机系统的性能。     

重型载货汽车AMT离合器气动执行机构的建模与控制

建立了某重型载货汽车的离合器气动执行机构数学模型,并分别设置了分离和接合过程中的离合器缸活塞目标位置。仿真结果表明,当目标位置设置较小时,单独控制相应电磁阀,活塞基本可以停在预定位置;当目标位置设置较大时,单独控制相应电磁阀,系统超调量较大,增加了离合器控制的难度。利用离合器执行机构台架进行了静态试验,所得试验结果与仿真结果基本吻合,验证了仿真模型的有效性。设计的分段动态控制器控制离合器的仿真结果表明,能够使分离轴承实际位移很好地跟随理想位移变化。     

Experimental investigation of characteristics of pressure modulation in a fuel injection system

A piezoelectric atomization device achieves fuel pressure modulation through vibration of a piezoelectric pressure modulator. As a consequence, the fast alternating and slow moving streams collide with each other and further break up the fuel drop. In this paper, an experimental investigation was carried out to study the fluid dynamic characteristics of the spray atomization process of automotive port fuel injectors with a piezoelectric pressure modulator. The investigation mainly focuses on: (a) the coupling characteristics between the piezoelectric stack and the hydraulic as well as the transfer characteristics of pressure modulation from the piezoelectric modulator to the point above the orifice; (b) the time history of the pressure dynamic response at the point above the orifice under a typical modulation frequency, which reflects the variation of pressure modulation while the fuel injector is working; and (c) the time-variation characteristics related to mechanical structure and fluid dynamics. The experimental results expose some important dynamic characteristics of pressure modulation, which will be very significant and lead us to greatly improve the fuel injection system, optimize the control parameters and implement spray atomization with a high quality performance in the near future.     

变速器静态换挡负载测试平台的构建与试验分析

精确的换挡负载是机械式自动变速器(AMT)执行机构选型的重要依据。本文中构建了一种结构简单、成本低廉的测试变速器选、换挡力的试验台,并对关键部件进行选型。为永磁同步执行电机提出一种转速控制算法,以实现精确的速度控制;在测试试验台上对不同挡位的换挡过程进行换挡力测试,并分析换挡速度对换挡负载的影响。结果显示试验台可有效准确地测试变速器的换挡负载,为手动挡变速器的设计与优化以及AMT执行器的选型提供指导意义。     

车辆主动悬架用电磁作动器温度场的有限元仿真分析

利用异步感应电机工作原理,设计了一种新型车辆主动悬架用电磁直线作动器。建立了该作动器的有限元仿真模型,并对其电磁力和温度场进行了有限元仿真分析,得出作动器内部的温度场分布规律:作动器在产生大电磁力的同时,内部温度上升明显,初级绕组处的温升最快,初级铁芯越接近次级温升越快。对加工后的电磁作动器样机模型进行了堵转情况下的电磁力和温度试验测试,所得结果与仿真结果基本一致。