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基于弛豫时间分布的PEMFC操作条件敏感度分析
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作者 韩恺 杨子骞 +2 位作者 王永真 李小龙 王萱宇 《北京理工大学学报》 北大核心 2025年第3期265-275,共11页
为了研究操作条件对燃料电池性能影响的敏感度的定量分析,针对实验室用质子交换膜燃料电池,通过单变量极化曲线实验获得了不同操作条件对电压的影响规律.在此基础上设计并开展了1.0 A/cm^(2)与2.0 A/cm^(2)下的正交实验,引入弛豫时间分... 为了研究操作条件对燃料电池性能影响的敏感度的定量分析,针对实验室用质子交换膜燃料电池,通过单变量极化曲线实验获得了不同操作条件对电压的影响规律.在此基础上设计并开展了1.0 A/cm^(2)与2.0 A/cm^(2)下的正交实验,引入弛豫时间分布方法与等效电路模型量化分析了各操作条件对电压与极化阻抗的敏感度.结果表明,两种电流密度下,输出电压、电荷转移阻抗与传质阻抗均对工作温度、阴极进气湿度与计量比3个操作条件最敏感;随电流密度增加,操作条件对燃料电池性能的影响方式由温度主导的电荷转移阻抗演变为阴极计量比主导的传质阻抗. 展开更多
关键词 质子交换膜燃料电池 操作条件 正交实验 弛豫时间分布 敏感度分析
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放热率对效率的影响及对HCCI燃烧负荷限值评测 被引量:10
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作者 韩永强 赵佳佳 +1 位作者 张亮 田永海 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期121-127,共7页
基于理论循环和校准后的GT-Power模型研究了燃烧放热率对车用发动机热效率、最高燃烧压力、压力升高率及能量分配的影响规律。理论循环研究表明热效率仅取决于加热时刻相对于上止点的角度,与上止点前后无关,即加热时刻所对应的热效率关... 基于理论循环和校准后的GT-Power模型研究了燃烧放热率对车用发动机热效率、最高燃烧压力、压力升高率及能量分配的影响规律。理论循环研究表明热效率仅取决于加热时刻相对于上止点的角度,与上止点前后无关,即加热时刻所对应的热效率关于上止点具有对称性。GT-Power模拟研究表明:实际循环中由于传热、摩擦损失的增加使得放热率对应热效率沿上止点不对称,持续期越长、重心越偏离上止点不对称性越明显;对于HCCI燃烧模式,由于放热持续期很短、且靠近上止点,即使完全在上止点前燃烧其热效率也较高;均质、低温、稀燃燃烧模式,由于加热量直接决定缸内温度及传热量,其负荷拓展受到理论上的限制。 展开更多
关键词 内燃机 燃烧 放热率 热效率
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基于ABAQUS的连杆疲劳分析 被引量:13
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作者 谈梅兰 武国玉 梁福祥 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期634-638,共5页
为了全面地考察连杆受到的动态疲劳载荷,在发动机标定工况下,利用转动惯量法对连杆进行了运动学和动力学分析。基于临界平面法,用ABAQUS软件进行二次开发得到了连杆的疲劳计算模块。采用有限元方法分析计算了连杆的疲劳寿命。整个过程是... 为了全面地考察连杆受到的动态疲劳载荷,在发动机标定工况下,利用转动惯量法对连杆进行了运动学和动力学分析。基于临界平面法,用ABAQUS软件进行二次开发得到了连杆的疲劳计算模块。采用有限元方法分析计算了连杆的疲劳寿命。整个过程是在ABAQUS软件中用Python语言编程来实现的。数值计算结果显示,与传统的最大拉压工况结果相比,在发动机标定工况下得到的计算结果能比较全面地反映连杆的疲劳特性,表明该数值计算方法正确,二次开发程序可行。 展开更多
关键词 有限元方法 疲劳 标定工况 临界平面法 连杆
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柴油机微粒陶瓷过滤器红外加热再生的优化 被引量:9
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作者 刘瑞祥 高希彦 +1 位作者 杨德胜 许晓光 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期481-485,共5页
通过台架试验和实车道路试验,对影响柴油机微粒陶瓷过滤器红外加热再生的几个主要因素进行了优化。运用转速传感器、供油拉杆位置传感器和排气压力传感器解决了实车中确定再生时机的难题。通过调整加热器的结构和电热丝的布置,陶瓷内挂... 通过台架试验和实车道路试验,对影响柴油机微粒陶瓷过滤器红外加热再生的几个主要因素进行了优化。运用转速传感器、供油拉杆位置传感器和排气压力传感器解决了实车中确定再生时机的难题。通过调整加热器的结构和电热丝的布置,陶瓷内挂烟均匀,再生最高温度被控制在900℃左右,降低了温度梯度。双层结构的过滤器,使再生时间缩短2min,再生效率提高5%。根据发动机工况实时控制再生用废气量,再生效率大于80%。 展开更多
关键词 柴油机 排气微粒 陶瓷过滤器 红外再生
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基于整体曲轴梁单元法的曲轴变形和轴承负荷计算 被引量:7
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作者 孙军 桂长林 汪景峰 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期6-9,共4页
以某四缸内燃机曲轴为研究对象,探讨了多缸内燃机曲轴轴承负荷和曲轴变形计算的整体曲轴梁单元有限元方法。与计算多缸内燃机曲轴轴承负荷的传统方法比较,该方法更接近实际,可以直接且同时计算所有主轴承负荷。与整体曲轴体单元法加以比... 以某四缸内燃机曲轴为研究对象,探讨了多缸内燃机曲轴轴承负荷和曲轴变形计算的整体曲轴梁单元有限元方法。与计算多缸内燃机曲轴轴承负荷的传统方法比较,该方法更接近实际,可以直接且同时计算所有主轴承负荷。与整体曲轴体单元法加以比较,可见整体曲轴梁单元有限元方法是一种简单、方便、省时,计算精度满足要求的曲轴变形计算方法。 展开更多
关键词 内燃机 曲轴 变形 轴承 负荷 梁单元
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柴油机共轨系统ECU的设计及喷油特性研究 被引量:4
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作者 宋军 田良云 +2 位作者 李孝禄 乔信起 黄震 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期28-34,共7页
电控共轨系统的共轨压力和喷油量能够进行独立控制,因此它表现出传统燃油喷射系统所无法比拟的优势。采用高性能的32位MC68332型单片机开发了电控单元,实测了基于HEUI(Hydraulic Electron-ic Unit Injector)增压式喷油器的喷油规律,以... 电控共轨系统的共轨压力和喷油量能够进行独立控制,因此它表现出传统燃油喷射系统所无法比拟的优势。采用高性能的32位MC68332型单片机开发了电控单元,实测了基于HEUI(Hydraulic Electron-ic Unit Injector)增压式喷油器的喷油规律,以研究影响共轨系统喷油规律的因素。结果表明,喷油器的机械结构在一定程度上决定了喷油特性,而一个强有力的驱动电路有助于提高喷油器的响应速度。随着共轨压力的升高,喷油速率提高;喷油控制脉宽的增大延长了阀门打开时间,使喷油持续期延长。通过调节共轨压力和控制脉宽可获得灵活的喷油规律。 展开更多
关键词 柴油机 电控共轨系统 喷油规律
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LJ276M汽油机连杆静强度三维有限元分析 被引量:5
7
作者 侯献军 方丹 +2 位作者 巩学军 颜伏伍 彭辅明 《小型内燃机与摩托车》 CAS 北大核心 2010年第4期32-35,共4页
利用Pro/E建立了LJ276M汽油机连杆的三维实体模型,并应用Pro/MECHANICA分别对化油器式和电控汽油喷射式LJ276M汽油机的连杆进行三维有限元静强度分析,从而获得连杆在拉伸和压缩工况下的应力和位移云图,为改进连杆结构提供了依据。计算... 利用Pro/E建立了LJ276M汽油机连杆的三维实体模型,并应用Pro/MECHANICA分别对化油器式和电控汽油喷射式LJ276M汽油机的连杆进行三维有限元静强度分析,从而获得连杆在拉伸和压缩工况下的应力和位移云图,为改进连杆结构提供了依据。计算结果表明改为电喷后,汽油机连杆的静强度满足要求。 展开更多
关键词 有限元分析 静强度 应力 连杆
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发动机振动对排气歧管低周疲劳寿命影响研究 被引量:5
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作者 徐玉梁 刘为 +3 位作者 王振 祖炳锋 白杨 刘丽娜 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期330-337,共8页
发动机排气歧管在动态热负荷与整机振动载荷耦合作用的恶劣环境中工作,在热负荷单独作用时其部分区域就已经发生塑性变形,而整机振动载荷的耦合作用将使其疲劳失效问题更为严峻。为量化整机振动载荷对排气歧管低周疲劳损伤的影响,以某... 发动机排气歧管在动态热负荷与整机振动载荷耦合作用的恶劣环境中工作,在热负荷单独作用时其部分区域就已经发生塑性变形,而整机振动载荷的耦合作用将使其疲劳失效问题更为严峻。为量化整机振动载荷对排气歧管低周疲劳损伤的影响,以某三缸增压发动机为研究对象,首先,基于流固耦合方法获得了排气歧管在标定工况和怠速工况下内外流场的换热边界,并联合增压器、催化器等部件温度和换热边界对两工况下排气系统的温度场进行计算。然后,根据温度场计算结果,耦合螺栓预紧力的作用,对怠速工况下的弹性应力场以及标定工况下的弹性和弹塑性应力场进行了计算,并基于标定工况下的弹塑性应力场,应用模态瞬态动力学对标定工况下的整机振动载荷作用下的动应力进行分析。最后,依据标定和怠速工况下的弹性应力场、标定工况下的动应力场结果,参照发动机低周疲劳试验标准分别建立了排气歧管常规高温低周疲劳与整机振动-热耦合低周疲劳分析模型,引入Neuber准则对两者的载荷谱进行应力—应变修正后采用主应变法进行疲劳寿命评估。结果表明:排气歧管疲劳破坏风险点主要位于高温拉应力区域,叠加振动载荷会使整体疲劳寿命下降接近25.2%,部分区域下降幅度甚至高达57%。研究结果为排气歧管整机瞬态振动-热耦合低周疲劳寿命预测提供了一定的理论依据和参考。 展开更多
关键词 流固耦合 Neuber准则 低周疲劳 振动载荷
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非道路用增压柴油机连杆组件3维有限元分析 被引量:4
9
作者 胡志远 楼狄明 +1 位作者 谭丕强 孔桂香 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期101-105,共5页
建立了非道路用增压柴油机连杆组件3维有限元分析模型,应用有限元分析技术对非道路用增压柴油机连杆进行了3维非线性有限元分析,并用基于第四强度理论屈服条件,计算了连杆关键部位的疲劳安全系数.结果表明:计算结果与实际结果相吻合,SNH... 建立了非道路用增压柴油机连杆组件3维有限元分析模型,应用有限元分析技术对非道路用增压柴油机连杆进行了3维非线性有限元分析,并用基于第四强度理论屈服条件,计算了连杆关键部位的疲劳安全系数.结果表明:计算结果与实际结果相吻合,SNH4102Z非道路用增压柴油机连杆满足强度要求;连杆小头与杆身过渡处安全系数较低,是较危险的部位. 展开更多
关键词 增压柴油机 非道路 连杆 有限元分析
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基于整体模型的发动机主轴承壁强度分析 被引量:10
10
作者 郭威 朱凌云 +1 位作者 路明 胡昌良 《车用发动机》 北大核心 2013年第1期38-42,共5页
对采用局部模型进行发动机主轴承壁强度分析的不足进行了研究,提出了包含完整机体与主轴承盖的整体模型的分析方法。针对某直列4缸柴油机,根据标定转速与最大转速2个工况下主轴承载荷曲线选取曲轴危险转角,以危险转角下主轴瓦的油膜压... 对采用局部模型进行发动机主轴承壁强度分析的不足进行了研究,提出了包含完整机体与主轴承盖的整体模型的分析方法。针对某直列4缸柴油机,根据标定转速与最大转速2个工况下主轴承载荷曲线选取曲轴危险转角,以危险转角下主轴瓦的油膜压力与燃烧压力作为工作载荷,进行了基于整体模型的主轴承壁强度分析。结果表明,整体模型法能够更真实地反映主轴承壁的受力情况,提高了计算精度。 展开更多
关键词 主轴承 整体模型 强度分析 高周疲劳
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曲轴圆角动态疲劳分析及影响因素
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作者 康纳新 李文达 牛军军 《柴油机》 2025年第2期20-24,共5页
针对某船用多缸发动机的曲轴过渡圆角,进行三维动态疲劳强度分析及参数研究。建立整机刚柔耦合的动力学模型,获得曲轴在不同转角下的位移时间历程。建立各曲拐的有限元模型及过渡圆角的子模型,采用单位载荷法,得到圆角处的应力分布。根... 针对某船用多缸发动机的曲轴过渡圆角,进行三维动态疲劳强度分析及参数研究。建立整机刚柔耦合的动力学模型,获得曲轴在不同转角下的位移时间历程。建立各曲拐的有限元模型及过渡圆角的子模型,采用单位载荷法,得到圆角处的应力分布。根据单位载荷下的应力分布和位移时间历程,考察曲拐圆角的动态疲劳安全特性。研究发火顺序、圆角参数对曲轴的动态疲劳特性的影响。结果表明:合理的发火顺序可以优化曲轴的载荷分布,增加圆角尺寸可提高曲轴局部疲劳强度。 展开更多
关键词 曲轴 圆角 应力 疲劳强度
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电控柴油机标定中空间填充试验设计的应用研究 被引量:14
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作者 谢辉 陈礼勇 《小型内燃机与摩托车》 CAS 北大核心 2008年第3期66-68,共3页
本文通过空间填充试验设计得到75个工况点,然后在一款电控高压共轨柴油机仿真模型上进行虚拟试验,得到发动机控制参数输入和性能输出的数据库,基于输入输出性能数据库建立的响应模型,经验证具有很好的预测精度且满足建模要求。
关键词 电控柴油机 虚拟试验 空间填充实验设计 响应模型
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G170型农用柴油机连杆静强度有限元分析 被引量:5
13
作者 黄世伟 黄俊明 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期173-175,共3页
建立 G1 70型农用柴油机连杆三维实体模型 ,对其进行有限元分析 ,得出连杆在最大载荷工况下的应力和变形的分布图 。
关键词 G170型农用柴油机 连杆静强度 有限元分析 连杆计算模型
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甲醇与柴油互溶性试验研究 被引量:4
14
作者 魏远文 田维 韩志强 《车用发动机》 北大核心 2007年第1期88-91,共4页
助溶剂和温度是影响甲醇/柴油混合燃料稳定性的重要因素。对甲醇/柴油混合燃料进行了临界互溶温度测试,得出了掺混甲醇比例、助溶剂比例与临界互溶温度的关系。结果表明,在甲醇/柴油混合燃料中加入一定量的助溶剂可以使其形成稳定且性... 助溶剂和温度是影响甲醇/柴油混合燃料稳定性的重要因素。对甲醇/柴油混合燃料进行了临界互溶温度测试,得出了掺混甲醇比例、助溶剂比例与临界互溶温度的关系。结果表明,在甲醇/柴油混合燃料中加入一定量的助溶剂可以使其形成稳定且性能良好的替代燃料。对甲醇/柴油混合燃料的成本估算表明,该混合燃料具有良好的市场前景。 展开更多
关键词 甲醇 柴油 互溶性 助溶剂 临界互溶温度 成本
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基于振动信号分析的发动机气门间隙异常诊断 被引量:3
15
作者 司景萍 刘鹏 +1 位作者 高志鹰 刘占峰 《小型内燃机与摩托车》 CAS 北大核心 2007年第2期73-75,共3页
通过对发动机振动信号基本特性的分析,确定了发动机振动的主要激励源和传播途径。并采用时域,频域的分析方法对故障特征信号进行分析,从而得到气门间隙异常状态的信息。在此基础上,提出了一种简单有效的诊断方法。
关键词 发动机 振动信号 故障诊断
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特种车辆柴油机燃烧室与共轨系统模拟匹配计算与分析 被引量:1
16
作者 黄军 王宪成 张更云 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1415-1419,共5页
针对某型特种车辆柴油机,建立三维工作过程模型,进行模拟计算。通过比较模拟计算结果与试验测量数据对模型进行验证。选用不同结构的直口型和缩口型燃烧室,模拟匹配共轨系统,进行数值计算与分析。计算结果及分析表明:采用改进后的燃烧... 针对某型特种车辆柴油机,建立三维工作过程模型,进行模拟计算。通过比较模拟计算结果与试验测量数据对模型进行验证。选用不同结构的直口型和缩口型燃烧室,模拟匹配共轨系统,进行数值计算与分析。计算结果及分析表明:采用改进后的燃烧室与共轨系统匹配,能明显提高该型柴油机的性能。 展开更多
关键词 动力机械工程 柴油机 共轨燃油喷射系统 燃烧室 三维数值模拟
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发动机缸内摩擦副组件性能数值模拟与试验研究 被引量:7
17
作者 张卧波 刘世英 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期42-45,共4页
为降低发动机能耗及排放,提高机械效率,对发动机缸内活塞摩擦副组件性能进行了有限元数值模拟,并研究其动力性、机油耗、噪声等指标。通过数值模拟与分析,对比了发动机的机油耗、窜气、机械效率等性能。模拟和试验研究表明,该数值模拟... 为降低发动机能耗及排放,提高机械效率,对发动机缸内活塞摩擦副组件性能进行了有限元数值模拟,并研究其动力性、机油耗、噪声等指标。通过数值模拟与分析,对比了发动机的机油耗、窜气、机械效率等性能。模拟和试验研究表明,该数值模拟方法可准确地分析活塞摩擦副组件的性能;影响发动机机油耗的主要因素为运行过程中的刮油作用与蒸发作用,而环槽的粗糙度值在降低发动机漏气量的因素中具有不可忽视的作用。 展开更多
关键词 内燃机 活塞 摩擦副 模拟 性能
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配气机构动变形随转速及气门间隙的变化规律 被引量:1
18
作者 武占华 王迎新 +2 位作者 邢辉 段树林 关德林 《车用发动机》 北大核心 2006年第6期50-53,共4页
为确定N次谐波凸轮配气机构动变形响应的精确变化规律,将二阶微分方程全解的解析解法转用于配气机构动力学微分方程。根据这种解法编制了计算机程序,对某发动机配气机构的动变形响应随凸轮轴转速和气门间隙变化的规律进行了仿真计算。... 为确定N次谐波凸轮配气机构动变形响应的精确变化规律,将二阶微分方程全解的解析解法转用于配气机构动力学微分方程。根据这种解法编制了计算机程序,对某发动机配气机构的动变形响应随凸轮轴转速和气门间隙变化的规律进行了仿真计算。计算结果表明,配气机构的动变形规律主要取决于当量气门运动加速度的大小和形状;凸轮轴转速的变化,在气门开启阶段对配气机构的动变形影响较小,在落座阶段对配气机构的动变形影响较大。气门间隙在设计值附近变化不大时,仅在气门开启阶段对配气机构动变形稍有影响。 展开更多
关键词 内燃机 配气机构 N次谐波凸轮 动变形
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基于多体动力学的连杆强度分析 被引量:2
19
作者 秦飞 贾德文 +1 位作者 毕玉华 申立中 《小型内燃机与摩托车》 CAS 2014年第5期55-59,共5页
连杆作为发动机最重要的零部件之一,工作过程中受急剧变化的动载荷影响,容易发生断裂失效,必须具有较高的强度和可靠性。采用多体动力学仿真进行边界条件求解,确定连杆的最大压载荷和最大拉载荷,在此基础上进行静强度计算得到三个工况... 连杆作为发动机最重要的零部件之一,工作过程中受急剧变化的动载荷影响,容易发生断裂失效,必须具有较高的强度和可靠性。采用多体动力学仿真进行边界条件求解,确定连杆的最大压载荷和最大拉载荷,在此基础上进行静强度计算得到三个工况下的应力分布,计算出危险截面的安全系数。分析结果表明连杆在4000 r/min时承受载荷最大,在此工况下应力集中截面为连杆小头与杆身过渡处、连杆大头与杆身过渡处、油孔及小头孔内部下半部分,最大应力值为641Mpa,在材料许用应力范围内。几个危险截面中安全系数最小为1.34,设计安全,并具有一定的强度储备。 展开更多
关键词 连杆 多体动力学 强度 安全系数
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缸盖低周疲劳分析方法研究 被引量:8
20
作者 路明 王振 《机械制造与自动化》 2016年第1期87-89,共3页
由于缸盖工作在高温的环境中,并且在高低温的循环变化下,缸盖材料基本处于屈服状态,同时缸盖又受到爆发压力等周期性的机械载荷,因此缸盖极易发生开裂的情况。针对某直列四缸发动机,研究缸盖的低周疲劳分析方法,在发动机初期对缸盖的危... 由于缸盖工作在高温的环境中,并且在高低温的循环变化下,缸盖材料基本处于屈服状态,同时缸盖又受到爆发压力等周期性的机械载荷,因此缸盖极易发生开裂的情况。针对某直列四缸发动机,研究缸盖的低周疲劳分析方法,在发动机初期对缸盖的危险位置进行预测。分析表明,此方法可以有效地预测缸盖的低周疲劳安全系数。 展开更多
关键词 低周疲劳 缸盖 发动机 有限元方法 安全系数
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