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UNIVER氣缸擊動力學建模與仿真分析
將UNIVER氣缸在行程末端的擊問題看成一個由細長活塞桿、質量負載、活塞以及端蓋組成的振動系統。首先應用彈性體的一維波動方程建立細長活塞桿縱向振動變形的數學模型,用模態疊加方法解析了擊力、接觸位移以及接觸時間。然后利用非線性有限元軟件LS-DYNA對UNIVER氣缸擊過程進行數值仿真計算分析,詳細研究了當驅動負載質量以及活塞初始擊速度不同時,活塞擊接觸面接觸合力和接觸作用時間的變化情況。

UNIVER氣缸擊動力學建模與仿真分析
正工程機械柴油機,發生毀UNIVER氣缸墊后,如果不仔細查找故障原因,而只是采取更換新缸墊的辦法,往往還會在短時間內再次發生墊事故。由于接連不斷地發生毀缸墊,就會使缸套發生變形,缸體和缸蓋在缸孔之間的過橋處燒蝕出溝痕,這樣缸蓋、缸體就易報廢。因此在發現此類故障時,要仔細分析和查找出原因,然后再采取相應的措施。 UNIVER氣缸墊滲漏是由于UNIVER氣缸墊局部預緊力不夠造成的,柴油機燒燃的高溫、高壓燃氣開始在UNIVER氣缸墊密封面預緊力低的部位,慢慢滲漏,嚴重時反復滲漏的燃氣又造成氣墊燒損,形成刺漏,使柴油機不能正常工作。為了抑制偏心負載對垂直放置的擺動UNIVER氣缸運動造成的影響,首先提出了能夠定量表示偏心負載對垂直放置的擺動UNIVER氣缸影響程度的速度穩定性指標αv,隨后提出了使擺缸兩工作腔在某一角度范圍內瞬間連通,利用增大背壓的方法提高擺缸系統速度穩定性的解決辦法,建立了垂直放置、偏心負載作用下且具有連通孔的擺缸數學模型,在該模型的基礎上以速度穩定性指標αvzui小為優化目標函數,采用遺傳算法對擺缸工作腔連通孔進行了優化設計.仿真和試驗結果證明該方法有效地解決了擺缸速度穩定性問題.緩是研制高速UNIVER氣缸要解決的關鍵問題。在研究高速UNIVER氣缸緩的過程中發現活塞進入穩定階段速度會發生劇烈反彈,分析活塞速度在穩定階段反彈的主要原因,設計由帶有固定容腔的壓力反饋式緩閥、溢流閥和排氣閥組成的緩系統并對其進行仿真及試驗研究。UNIVER氣缸體裂紋檢查穿孔及較大的外表裂紋,肉眼觀察即可發現;內部細小裂紋可在水壓試驗器上進行檢查;對非水道壁上的表面裂縫和缺陷,可以采用油浸法來檢驗。良好的或修復好的UNIVER氣缸體,在3~4千克力/厘米~2水壓下,2~3分鐘內不應有滲漏現象。汽車發動機缸體裂紋常見部位如圖。補板法修理UNIVER氣缸體裂紋若裂紋產生在強度要求不高的UNIVER氣缸體外部且較集中,可用補板法修復。先在裂紋端部鉆止裂孔4~5,將裂紋處打膳平整,然后配制低碳鋼補板(厚3~5毫米,大小以蓋著裂紋邊緣25~30毫米為宜),將補板與裂紋表面配鉆井在缸體上攻絲,墊上兩面涂有鉛油的薄石棉板,用螺釘把補板緊固在缸體裂紋處。結果表明,此緩系統有效地控制了穩定階段活塞速度反彈,并對活塞速度變化有足夠的自適應能力。機械表式檢測裝置滿足不了內燃機UNIVER氣缸爆發壓力和壓縮壓力在高溫、高壓脈動氣體擊和有機械振動的環境下檢測的使用要求。

UNIVER氣缸擊動力學建模與仿真分析
對比分析了理論解析解與LS-DYNA數值解,驗證了解析解的準確性,得出了擊力分別隨速度和負載的變化規律;進一步擊振動響應進行了頻率分析,并研究了UNIVER氣缸擊力的變化原因。研究結果為UNIVER氣缸的設計和使用提供了理論和實際參考。采用以SIMOX技術制備的SOI晶片,在微加工平臺上制作了傳感器硅芯片,通過耐高溫封裝工藝和在寬溫區進行溫度熱漂移的補償,制作了高精度、穩定性佳的耐高溫壓阻式壓力傳感器,配置放大電路后的內燃機UNIVER氣缸壓力智能檢測儀保證了測試結果的科學性、真實性和合理性。