空压机气阀运动分析及其结构参数优化研究

发布时间：2023-12-10 19:44

　　汽车空压机的研究有助于空压机部件与汽车整车系统的合理匹配,从而保证其稳定性与效率。气阀是空压机的最重要的部件之一,气阀的设计合理与否会直接影响空压机整机工作的可靠性和经济性。因此对气阀运动分析是空压机研究中极其重要的一环。 本文在研究空压机气阀工作原理的基础上,重点分析了簧片阀的结构、工作过程及影响因素。在上述深入研究的基础上,通过建立空压机气阀运动的数学模型,进气过程流量、排气过程流量、簧片阀运动和进排气簧片阀工作过程的微分方程组,揭示气阀的运动规律;并运用有限元法和Ansys软件探讨对簧片阀运动的数学模型的求解方法。 对空压机簧片阀阀片进行受力分析,并进行相应边界条件的处理;结合相关实验数据,完成了进排气阀片的有限元分析。 通过对空压机气阀阀片的固有频率与振型、阀片工作状况的测试、试验和分析,在得到该进、排气阀片的固有频率、振型的基础上,通过空压机整机试验,对阀片的运动参数进行了测量,并得到阀片的工作特性;将整机试验结果与理论分析计算进行了对比分析研究,验证上述空压机气阀理论计算的合理性。 从数学建模入手,分析影响空压机容积效率的因素,对空压机容积效率进行了理论计算,将空压机容积效...

【文章页数】：111 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 问题的提出
    1.2 空压机国内外研究现状
    1.3 空压机气阀运动分析与数学模型的研究概况
    1.4 本文主要研究内容和课题支撑
        1.4.1 本文的主要工作
        1.4.2 本文的课题支撑
第2章 簧片阀的动态特性的研究
    2.1 活塞式空压机的气阀工作原理
    2.2 簧片阀的工作过程及影响因素
        2.2.1 簧片阀的结构
        2.2.2 簧片阀的工作过程
        2.2.3 影响簧片运动的主要因素
    2.3 本章小结
第3章 簧片阀运动数学模型的建立
    3.1 簧片阀运动的数学模型
    3.2 进排气过程流量微分方程
        3.2.1 进气过程流量微分方程
        3.2.2 排气过程流量微分方程
    3.3 簧片阀运动微分方程
    3.4 进排气簧片阀工作过程微分方程组
    3.5 本章小结
第4章 簧片阀运动数学模型的有限元法求解
    4.1 簧片阀的边界条件的分析与处理
        4.1.1 阀片的受力分析
        4.1.2 边界条件的处理
    4.2 进气阀片的有限元分析
        4.2.1 实体建模和网格划分
        4.2.2 加载和求解
        4.2.3 后处理
    4.3 排气阀片的有限元分析
        4.3.1 前处理
        4.3.2 加载和求解
    4.4 本章小结
第5章 簧片阀的实验分析
    5.1 簧片阀阀片固有频率与振型的测量
        5.1.1 簧片阀震动测试原理
        5.1.2 进气阀片固有频率与振型的测量
        5.1.3 排气阀片固有频率与振型的测量
        5.1.4 实验结果分析
    5.2 阀片在工作状态下的测量与分析
        5.2.1 实验原理
        5.2.2 进气阀片工作特性的测量与分析
        5.2.3 排气阀片工作特性的测量与分析
    5.3 本章小结
第6章 簧片阀空压机容积效率的研究
    6.1 空压机容积效率的数学模型
    6.2 影响空压机容积效率的因素
    6.3 簧片阀空压机容积效率的测试与分析
        6.3.1 实验原理
        6.3.2 实验结果与分析
    6.4 本章小结
第7章 簧片阀结构参数的优化设计
    7.1 进气阀片优化的目标函数和设计变量
    7.2 进气阀的模型与求解
    7.3 进气阀片优化参数的灵敏度分析
    7.4 排气阀片优化的目标函数和设计变量
    7.5 排气阀的模型与求解
    7.6 排气阀片优化参数的灵敏度分析
    7.7 本章小结
第8章 总结与展望
    8.1 全文总结
    8.2 研究展望
参考文献
附录
致谢



本文编号：3873025