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隨著車輛日益向高速重載的方向發(fā)展，液力緩速器作為一種安全可靠的高速輔助制動裝置而被廣泛的普及應(yīng)用，液力緩速器結(jié)構(gòu)如圖所示。當(dāng)液力緩速器高速制動時，轉(zhuǎn)子(泵輪)葉片隨傳動主軸高速旋轉(zhuǎn)并帶動工作腔內(nèi)的工作油液對固定于箱體的定子(渦輪)葉片產(chǎn)生很大的表面沖擊，如果工作輪載荷超出所選用材料的強度極限，液力緩速器高速制動時容易導(dǎo)致葉片斷裂，存在安全隱患，所以對葉片進行強度分析是液力緩速器選材制造的前提，同時，油液在工作腔流道中的流動是粘性、不可壓縮的三維不穩(wěn)定的復(fù)雜流動，流動規(guī)律難以準(zhǔn)確測量，工作狀態(tài)下，不僅其內(nèi)部能量轉(zhuǎn)換和工作油的流動狀態(tài)極其復(fù)雜，而且還承受來自于路面激勵和發(fā)動機以及傳動系統(tǒng)的高頻振動，所以有必要對液力緩速器進行模態(tài)分析，求得各階振型的固有頻率，使液力緩速器工作時避免共振。
利用流體計算仿真軟件Fluent獲得液力緩速器在最高轉(zhuǎn)速3000r/min工況下的轉(zhuǎn)子葉片和定子葉片壓力面受到的工作液液體總壓的分布清況，并將葉片表面各個離散點的液體總壓導(dǎo)出到EXCEL中，得到葉片表面液體總壓的分布規(guī)律。轉(zhuǎn)子葉片壓力面受到的最大液壓為17.6MPa，最小液壓為5.12MPa，而定子葉片壓力面受到的最大液壓為11.2MPa，最小液壓為-4.95MPa，故只需對轉(zhuǎn)子葉片進行有限元分析即可。
在有限元分析計算過程中，為了保證較高的計算精度，通常需要對模型進行網(wǎng)格的局部細(xì)化，但會占用過多的計算空間，使得計算速度大大降低。由于液力緩速器所有葉片沿中心軸線呈現(xiàn)圓周陣列分布，為了在有限的計算資源的前提下獲得較高的計算精度，同時為了更加清晰精確的顯示葉片的應(yīng)力及應(yīng)變，可以提取液力緩速器的一個單獨葉片進行分析并借助于UG與ANSYS的數(shù)據(jù)接口，將葉片模型導(dǎo)入ANSYS生成有限元模型.但是在進行上述操作之前有必要對模型做局部的簡化修正，防止因局部造型的復(fù)雜而導(dǎo)致網(wǎng)格劃分的失敗。
專業(yè)從事機械產(chǎn)品設(shè)計│有限元分析│強度分析│結(jié)構(gòu)優(yōu)化│技術(shù)服務(wù)與解決方案
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