内燃动力总成磁悬浮隔振器设计及特性研究

来源 :西南交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:binhaiwz_2009
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
动力总成作为内燃动车组的动力来源,它的振动状况会直接影响到车身的使用寿命及乘客乘坐的舒适性,传统的双层隔振系统优化边界条件已经达到极致,很难再进一步提高隔振效率。磁悬浮具有响应速度快、耗能小、无污染的优点,采用准零刚度磁悬浮隔振器对动力总成进行隔振是一条较有潜力的发展方向,对它进行研究具有一定的理论意义和应用价值。
  本文结合内燃动车动力总成特点设计了一种准零刚度磁悬浮复合隔振器,并对磁悬浮电磁部分的控制策略进行了研究。通过内燃动力总成仿真实验平台,验证了磁悬浮复合隔振器在动力总成隔振系统上的有效性。
  首先,本文根据内燃动车动力总成的振动特性,建立了磁悬浮复合隔振器的原理样机,对其进行了参数设计。并通过实验确定了该原理样机电磁力的修正模型。接下来,对磁悬浮部分的控制策略进行了研究,推导出了任意位移激励下磁悬浮隔振器最优电流的表达式。并对永磁体的负刚度特性进行了研究,建立了符合内燃动车动力总成隔振要求的双环永磁体复合隔振器模型。由于内燃动车动力总成弹性元件的静刚度性能会发生衰减,因此本文研究了磁悬浮隔振器中间板位置发生偏离时的上下板电流控制策略。对于档位固定的动力总成,可计算出不同偏离量下的最优电流值,利用其对磁悬浮复合隔振器进行控制。最后,针对转速功率连续可调的内燃动车动力总成,利用改进的遗传算法对磁悬浮复合隔振器的电流进行控制,并通过Simulink仿真验证了该种控制方法的有效性。利用内燃动力总成仿真实验平台,对几种复合隔振器方案传递到基础的动反力进行了分析比较。
  研究结果表明:采用本文的电磁力修正模型计算出的电磁力更加接近真实值,模型的精度更高,能够准确地反应出磁悬浮复合隔振器的动力学特性;在最优电流条件下,磁悬浮复合隔振器对于低频和高频的位移激励均有较好的隔振效果,相对于传统的弹性隔振器,隔振效率分别提升了86.3%和95.5%;当磁悬浮复合隔振器的静平衡位置发生偏离时,会使隔振效率明显降低,可通过调节上下板的电流大小进行改善;利用改进遗传算法对磁悬浮复合隔振器的电流进行半主动控制,使传递到基础的动反力下降了95%;由内燃动力总成仿真实验平台的仿真结果可知:使用磁悬浮复合隔振器可以显著提高内燃动力总成隔振系统的隔振效率,永磁体型复合隔振器与位置偏离时的磁悬浮复合隔振器均可提高隔振系统的隔振效率,但效果有所下降;采用磁悬浮复合隔振器的单层隔振系统也可提高系统的隔振效率,为内燃动力总成隔振系统的设计提供了一种新思路。
  本文研究的磁悬浮准零刚度隔振技术可以为内燃动力总成的隔振提供应用的基础,同时得出的一些普遍的规律结论也可以为其他动力机组隔振系统的研发提供参考。
其他文献
学位
学位
手性等离子体传感技术在生物传感领域具有广阔的应用前景。由于生物样品的手性信号在可见光波长范围很微弱,几乎可以忽略,具有动态圆二色(CD)输出的等离子体传感器检测目标分子比荧光输出的传感器具有更低的背景噪声,特异性更高。为了构造手性等离子体传感器并实现对CD信号的传感,一种有效的方法是使用DNA纳米技术将诸如金纳米棒的贵金属等离子体基元在很强的耦合距离内拉近至足够近的距离,以增强光学近场效应。利用D
学位
该论文系统地研究了竹叶青蛇毒磷脂酶A的结构和生理活性.
学位
该论文的研究结果包括三个部分,第一部分是博士论文已获得的研究结果基础上的继续.主要对通过远缘杂交导入小麦基因组中的玉米特异的重复DNA序列的功能特性及其在DH3后代的遗传传递进行了分析.为了便于读者了解这些新结果.特在该部分简单叙述了以前取得的有关结晶(见2.1.4.1,小字体.)第二部分则是从玉米的随机基因组文库中鉴定了一个新的串联重复DNA序列,第三部分是与该实验室的八六三课题“黑麦中的抗小麦
学位
目的:选用组胺H受体激动剂和拮抗剂,以及钙调素拮抗剂作用于白血病细胞系细胞,观察组胺H受体对白血病细胞增殖的分化及c-myc基因表达的影响,并探讨共可能的作用机制.结论:组胺H受体参与白血病细胞的增殖与分化的调节.组胺H受体兴奋可抑制白血病细胞增殖,促进分化.其作用机制可能与细胞内钙调素途经有关,可能通过降低细胞内c-myc基因的表达而实现.
学位
近年来,以泡沫结构为代表的毫米级孔隙材料在能源动力、化工和航空航天等技术领域开始展现出重要的应用前景。在这些技术领域中,泡沫多孔材料内的物理过程,为高强度的高温能量转换与输运。此外,由毫米级缝隙和纤维多孔材料(微米级孔隙)填充物组成的高超声速飞行器热密封结构,也经历类似的高温过程。无论在高速流动或是低速流动下,流体域、固体域和多孔域共存是此类过程的共性特征。由于该类多区域问题涉及导热、对流和辐射三
学位
近年来我国对于可再生能源以及清洁能源的需求日渐增加。核能作为清洁能源,在我国电力消耗结构中占据一定的位置。核能的日益发展促进了铀矿等上游核工业的发展,但是铀矿的开采过程会释放出具有放射性的氡气,危害周围生活区人们的健康。为研究此放射性污染物在城市环境中的迁移扩散规律,本文通过数值模拟的方式,探究了污染源位置、城市形态、建筑结构等因素对于放射性污染物迁移扩散的影响。  本文首先采用三维数值计算的方法
学位
固定流导元件是当前广泛应用在真空校准中的计量工具,它由于可以在特定环境下提供已知流量的气体,因此在校准真空计、四级质谱仪和氦质谱检漏仪中都发挥出了很大作用。传统上最常使用的流导元件包括渗透型流导元件和通道型流导元件,它们分别存在着受温度影响大、通道尺寸不可控、漏率不确定等问题。因此开发基于新型材料的固定流导元件引起众多研究人员的兴趣。  石墨烯和氧化石墨烯薄膜是一种新兴的二维平面材料,凭借其独特而
学位
CO2热泵热水机作为取代燃煤、燃气取暖和热水制备的重要手段,由于在采取跨临界循环时CO2处于超临界区具有独特的物性,同时系统运行时的高压比状态导致节流损失较大,机组能效水平较低。因此为了提高CO2跨临界循环效率,优化机组性能,本文针对于带回热器的CO2热泵热水机进行了理论分析与相关实验研究。研究成果可为回热器在机组中的合理应用与机组的性能提升提供数据参考。  本文首先通过热力学模型分析得出当蒸发温