热气机振动特性计算与试验研究

发布时间：2020-05-22 00:02

【摘要】：热气机具有污染小、低振动噪声、工作平稳和理论热效率高的特点,从上世纪九十年代开始,陆续在军事和民用领域得到应用。振动噪声特性是热气机的主要性能指标之一,直接影响着以热气机为动力的军事装备的声隐身性。开展热气机动力学分析、分析和研究激励力与其结构本身固有特性关系是优化其振动噪声特性的基础研究工作之一,具有十分重要的意义和工程应用价值。本文以模态分析、振动和有限元理论为基础,采用有限元法和多体动力学计算以及模态实验等研究手段,研究了热气机的振动特性,其主要研究内容和结论如下:1.对比分析了不同网格尺寸和类型的热气机关键零部件有限元计算结果,确定了合适的网格尺寸和类型,通过热气机零部件模态分析验证了所建有限元模型的正确性。将验证的有限元模型导入ANSYS定义主自由度,在AVL EXCITE的PowerUnit模块下生成缩减模型。2.研究活塞杆敲击力的特性,分别通过气缸导引单元和活塞杆气缸接触单元建立活塞杆和气缸间的连接关系,对比分析了两种连接方式计算的活塞气缸间的作用力,发现两种连接方式计算的侧推力接近;气缸导引单元所需的主自由度节点、模型缩减时间远远小于活塞气缸接触单元所需的主自由度节点和模型缩减时间。3.研究了平衡轴的激励力特性,分别计算了考虑齿轮和平衡轴的热气机传动系统激励力,对比分析了两种模型同一周期内的主轴承载荷;在时域和频域对比分析了主轴承和平衡轴载荷;平衡轴载荷的幅值比曲轴载荷的幅值小两个数量级,齿轮啮合频率分量的幅值不明显,且平衡轴轴瓦处的主自由度占整机缩减模型自由度的一半以上。考虑平衡轴对计算结果的影响不大,不考虑平衡轴的影响则可以减少缩减模型大小和节省计算资源。4.确定了气缸导引单元作为活塞杆与气缸的连接副和不考虑平衡轴影响的整机计算方案,建立了热气机的整机多体动力学模型,计算分析了其振动响应。5.测量了热气机的整机振动,在时域和频域对关键点进行了计算值和实测值的对比分析,验证了计算结果的正确性,为热气机的减振降噪提供参考。
【图文】：

论文技术路线

图 2-1 弹性体子结构浮动坐标系的小范围运动时通常将其分解为几种简单的运= + ( + ) 性坐标系中的向量； 为局部坐标系在全局坐量的方向余弦矩阵; 为未变形时，，点 P 在局 在局部坐标系中产生的变形向量。将 用模态= 足里兹基向量要求的的变形模态矩阵， 为变点 P 位置向量分别求一阶、二阶导数，得到点= + + + = + + + 2 + 日公式，柔性体的运动满足：
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH113.1

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 张健;;液化天然气加气机计量检定方法略谈[J];技术与市场;2016年11期

2 林辉辉;刘中勇;;从肝肺气机升降论治脾胃病[J];江西中医药大学学报;2015年03期

3 黄子豪;韩先坤;吕娟;;浅谈气机升降在心系疾病中的治疗中的应用[J];健康之路;2017年08期

4 Christer Bratt ,OlaI varsson ,陈志明;热气机在水下的应用[J];柴油机;2002年04期

5 ;国产汽车加气机研制成功[J];军民两用技术与产品;2001年01期

6 张正贤;;气机升降理论在血证治疗中的应用[J];湖北中医杂志;1987年05期

7 侯钦丰;杨波;王玲;;论肝胆在气机运动中的地位[J];山东中医杂志;1989年03期

8 G.T.Reader;王云祥;;船用热气机[J];船舶工程;1984年04期

9 张钰;蒋立平;吴祉明;;关于在长江船舶上试用热气机的建议[J];武汉造船(武汉造船工程学会会刊);1984年05期

10 章子芳;;天然气加气机控制系统研究与设计[J];信息系统工程;2017年11期

相关会议论文 前10条

1 李佳;王米渠;;气机画线测试的理论基础[A];第十二届全国中医药文化学术研讨会论文集[C];2009年

2 隋韶阳;;LPG(液化石油气)加气机现场检测回气管路对加气机检测精度的影响[A];企业计量测试与质量管理——中国科协2005年学术年会论文集[C];2005年

3 汪玉冠;;从脾胃气机升降论治肺系疾病[A];首届“之江中医药论坛”暨浙江省中医药学会2011年学术年会论文集[C];2011年

4 王鑫;;基于《内经》气机理论看心身疾病的论治及应用[A];第十届中国中西医结合心身医学学术交流会暨辽宁省中西医结合学会心身医学、实验医学专业委员会年会论文集[C];2017年

5 廉育英;许维刚;;活塞式液化石油气加气机计量检测装置的研究[A];中国计量测试学会容量计量专业委员会五届二次会议学术论文集[C];2003年

6 孔祥强;李瑛;杨前明;王如竹;;基于热气机分布式冷热电联供系统的效益分析[A];2007年山东省制冷空调学术年会论文集[C];2007年

7 李林前;曾庆富;;加气机的操作[A];2005'CNG汽车加气站实用交流会论文选编[C];2005年

8 汪军民;杨慧;;CNG加气机配置量的分析[A];中国土木工程学会城市燃气分会压缩天然气专业委员会2010年论文集(二)[C];2010年

9 牛欣;司银楚;马良宵;牛婷立;芦煜;杜红;李海燕;朱庆文;杨学智;;基于人体气味、声音的中医气机生物学网络构建及机制探讨[A];第九次全国中西医结合诊断学术研讨会论文集[C];2015年

10 杨妮;张春林;;CNG加气机加气后压力稳定性分析[A];2016年全国天然气学术年会论文集[C];2016年

相关重要报纸文章 前10条

1 赵路　译;鸽子,鸟类中的直升机[N];科学时报;2011年

2 记者 马丽元;西锐公司愿景喷气机获FAA认证[N];中国航空报;2016年

3 记者 毛竹;气机做煤 把和谐还给自然[N];中国石油报;2005年

4 记者 晏燕;首家获得创新基金支持项目通过验收[N];科技日报;2000年

5 倪海云;印度喷气机航空公司向国内看 向国际看[N];中国民航报;2006年

6 记者 倪阔;我市具备LNG加气机检测能力[N];广安日报;2012年

7 陶少清;转炉排气机系统的可编程逻辑控制[N];世界金属导报;2008年

8 贺焕峰 曹恒屹;姚孟：“争气机”起死回生[N];中国电力报;2002年

9 实习编辑 张亦舒 整理;张震：提高疗效 勿忘疏调气机[N];中国中医药报;2017年

10 邓和;热气机发电助推能源革命[N];中国电力报;2003年

相关博士学位论文 前4条

1 李磊;“肺合大肠”中的气机升降理论研究[D];山东中医药大学;2011年

2 吉晓民;面向用户的产品质量设计与热气机开发应用研究[D];西安理工大学;2000年

3 文达良;从气机升降理论探讨岭南医家论治温病经验[D];广州中医药大学;2013年

4 李求兵;张铁忠补益脾肾、升降气机治疗老年病学术思想和经验总结[D];中国中医科学院;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 孙思聪;热气机振动特性计算与试验研究[D];武汉理工大学;2018年

2 李天赐;李培教授从气机升降论治功能性消化不良经验总结[D];成都中医药大学;2018年

3 乔艳梅;天然气机驱动机械钻机项目可行性研究[D];西安电子科技大学;2015年

4 陈健;基于气机升降理论探讨《伤寒论》中胃肠运动异常规律的研究[D];北京中医药大学;2018年

5 薛萌;内经“寒则气收，炅则气泄”寒热气机量化研究[D];成都中医药大学;2017年

6 杨欣;紧凑型热气机性能试验系统研制与4R50GZ型热气机性能试验研究[D];中国舰船研究院;2012年

7 安海琳;少阳病气机运动的理论探讨[D];成都中医药大学;2012年

8 朱辰元;绿色设计在50kW级热气机发电机组设计中的应用研究[D];上海交通大学;2007年

9 包慧妍;马晓燕教授运用气机升降理论治疗慢性肾衰学术思想和临床经验总结[D];辽宁中医药大学;2016年

10 蔡勇;热气机监测诊断技术的研究[D];武汉理工大学;2007年

本文编号：2675116