UNIVER气缸击动力学建模与仿真分析
将UNIVER气缸在行程末端的击问题看成一个由细长活塞杆、质量负载、活塞以及端盖组成的振动系统。首先应用弹性体的一维波动方程建立细长活塞杆纵向振动变形的数学模型,用模态叠加方法解析了击力、接触位移以及接触时间。然后利用非线性有限元软件LS-DYNA对UNIVER气缸击过程进行数值仿真计算分析,详细研究了当驱动负载质量以及活塞初始击速度不同时,活塞击接触面接触合力和接触作用时间的变化情况。

UNIVER气缸击动力学建模与仿真分析
正工程机械柴油机,发生毁UNIVER气缸垫后,如果不仔细查找故障原因,而只是采取更换新缸垫的办法,往往还会在短时间内再次发生垫事故。由于接连不断地发生毁缸垫,就会使缸套发生变形,缸体和缸盖在缸孔之间的过桥处烧蚀出沟痕,这样缸盖、缸体就易报废。因此在发现此类故障时,要仔细分析和查找出原因,然后再采取相应的措施。 UNIVER气缸垫渗漏是由于UNIVER气缸垫局部预紧力不够造成的,柴油机烧燃的高温、高压燃气开始在UNIVER气缸垫密封面预紧力低的部位,慢慢渗漏,严重时反复渗漏的燃气又造成气垫烧损,形成刺漏,使柴油机不能正常工作。为了抑制偏心负载对垂直放置的摆动UNIVER气缸运动造成的影响,首先提出了能够定量表示偏心负载对垂直放置的摆动UNIVER气缸影响程度的速度稳定性指标αv,随后提出了使摆缸两工作腔在某一角度范围内瞬间连通,利用增大背压的方法提高摆缸系统速度稳定性的解决办法,建立了垂直放置、偏心负载作用下且具有连通孔的摆缸数学模型,在该模型的基础上以速度稳定性指标αvzui小为优化目标函数,采用遗传算法对摆缸工作腔连通孔进行了优化设计.仿真和试验结果证明该方法有效地解决了摆缸速度稳定性问题.缓是研制高速UNIVER气缸要解决的关键问题。在研究高速UNIVER气缸缓的过程中发现活塞进入稳定阶段速度会发生剧烈反弹,分析活塞速度在稳定阶段反弹的主要原因,设计由带有固定容腔的压力反馈式缓阀、溢流阀和排气阀组成的缓系统并对其进行仿真及试验研究。UNIVER气缸体裂纹检查穿孔及较大的外表裂纹,肉眼观察即可发现;内部细小裂纹可在水压试验器上进行检查;对非水道壁上的表面裂缝和缺陷,可以采用油浸法来检验。良好的或修复好的UNIVER气缸体,在3~4千克力/厘米~2水压下,2~3分钟内不应有渗漏现象。汽车发动机缸体裂纹常见部位如图。补板法修理UNIVER气缸体裂纹若裂纹产生在强度要求不高的UNIVER气缸体外部且较集中,可用补板法修复。先在裂纹端部钻止裂孔4~5,将裂纹处打膳平整,然后配制低碳钢补板(厚3~5毫米,大小以盖着裂纹边缘25~30毫米为宜),将补板与裂纹表面配钻井在缸体上攻丝,垫上两面涂有铅油的薄石棉板,用螺钉把补板紧固在缸体裂纹处。结果表明,此缓系统有效地控制了稳定阶段活塞速度反弹,并对活塞速度变化有足够的自适应能力。机械表式检测装置满足不了内燃机UNIVER气缸爆发压力和压缩压力在高温、高压脉动气体击和有机械振动的环境下检测的使用要求。

UNIVER气缸击动力学建模与仿真分析
对比分析了理论解析解与LS-DYNA数值解,验证了解析解的准确性,得出了击力分别随速度和负载的变化规律;进一步击振动响应进行了频率分析,并研究了UNIVER气缸击力的变化原因。研究结果为UNIVER气缸的设计和使用提供了理论和实际参考。采用以SIMOX技术制备的SOI晶片,在微加工平台上制作了传感器硅芯片,通过耐高温封装工艺和在宽温区进行温度热漂移的补偿,制作了高精度、稳定性佳的耐高温压阻式压力传感器,配置放大电路后的内燃机UNIVER气缸压力智能检测仪保证了测试结果的科学性、真实性和合理性。