铁道车辆液压减振器流-热分析

发布时间：2023-04-10 03:10

　　铁道车辆液压减振器是其悬挂系统中重要的组成部分,在机车车辆运行的过程中,减振器内部油液在工作缸和储油缸流动,油液通过减振器内部阀口产生节流作用,使振动能量转化为液压热量。减振器内的油液温度上升,热量通过油液和缸体传热发散到周围空气介质中。减振器生热温度过高,减振器的密封性和阻尼性能快速下降,会导致减振器失效,因此减振器的温度和安全性有着重要关系。随着计算流体动力学的发展,本文基于FLUENT仿真软件,结合减振器台架试验,重点研究减振器温升过程和热平衡状态,研究温度对阻尼特性的影响。本文首先介绍了铁道车辆液压减振器的基本结构和工作原理,分析液压减振器的工作特性。根据热力学原理推导了减振器的热力学数学模型,对减振器的散热性能进行定性分析。然后在ICEM-CFD中建立了不同工况下减振器的网格模型,采用FLUENT软件求解减振器网格模型得到速度边界为1m/s工况下速度-压力场,分析该工况下不同区域的流场特征。对最大速度为0.06m/s的连续工况,基于动网格模型模块和UDF(User Define Function)功能编写运动边界控制程序和阀口控制程序导入FLUENT,模拟减振器补偿阀开闭以及...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 课题研究的主要内容
第2章 液压减振器特性
    2.1 铁道车辆液压减振器工作原理和结构
    2.2 减振器速度与示功特性
        2.2.1 减振器的示功特性
        2.2.2 减振器的速度特性
        2.2.3 减振器阻尼力
    2.3 J95-1 液压减振器试验台
    2.4 本章小结
第3章 液压减振器热力学模型
    3.1 热力学相关理论
        3.1.1 热辐射
        3.1.2 热传导
        3.1.3 热对流
    3.2 减振器热力学模型
        3.3.1 工作缸内的传热分析
        3.3.2 工作缸内壁到储油缸外壁的传热分析
        3.3.3 储油缸外的传热分析
    3.3 减振器生热状态及生热量
    3.4 热平衡温度影响因素
    3.5 本章总结
第4章 液压减振器流场分析
    4.1 计算流体动力学及其相关理论
        4.1.1 计算流体动力学的工作步骤
        4.1.2 计算流体动力学控制方程组
        4.1.3 湍流模型
        4.1.4 CFD数值模拟的压力修正算法
        4.1.5 CFD中的离散格式
    4.2 模型的建立及网格划分
    4.3 边界条件
    4.4 计算结果分析
        4.4.1 计算收敛判定
        4.4.2 计算结果监测的平面
        4.4.3 速度和压力场分析
    4.5 本章总结
第5章 液压减振器热分析
    5.1 流体网格控制
    5.2 动网格控制方法
        5.2.1 光顺方法
        5.2.2 动态层方法
        5.2.3 网格重构
    5.3 非稳态问题的初始条件和边界条件
    5.4 动网格模型的建立及边界条件
        5.4.1 动网格模型及网格划分
        5.4.2 边界条件及参数确定
    5.5 仿真结果分析
        5.5.1 减振器的动网格结果
        5.5.2 温度场仿真结果
    5.6 机车车辆液压减振器热平衡试验
        5.6.1 热平衡试验技术条件
        5.6.2 试验内容
        5.6.3 热平衡试验结果分析
    5.7 减振器温度与阻尼性能研究分析
    5.8 本章总结
总结与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文



本文编号：3788220