针对某发动机配气机构损坏严重、声音异常等多种问题,提出了一种优先级顺序优化的策略。首先采用AVL-EXCITE Timing Drive搭建出配气机构的单阀模型,然后在此基础上对原进气凸轮型线进行了相关的计算与分析,并在原有进气凸轮型线的基础上进行基于优先级顺序的优化设计,得到了新的凸轮型线。优化后的凸轮加速度没有太大波动,凸轮跃度降低了40.5%,凸轮和从动件之间的最大接触应力降低了39.8%,并提高了配气机构的可靠性。

随着内燃机排放的要求越来越严格,乘用车汽油机将向高升功率、小型化、增压直喷的方向发展,这对活塞的轻量化研究提出更高的要求和挑战。为进一步对汽油机活塞进行优化设计,综合考虑其温度、强度及结构,针对某汽油机活塞轻量化工程问题,进行了该活塞的参数化设计及热机耦合分析,并基于ISIGHT多岛遗传算法建立优化设计方案。优化结果表明壁厚从7.00 mm变成6.23 mm,顶厚从7.00 mm变成6.82 mm,火力岸高度从6.30 mm变成6.96 mm,最大应力略有增加,且在材料强度极限内,质量从111.95 g变成101.13 g,总质量减少9.7%,达到了轻量化的目的。

静态优化设计很难满足工程结构对于动态性能的实际需求,而动态优化设计不仅计算周期长,且由于受动态约束影响结果不易收敛。采用面载荷等效方法对动态载荷进行等效静态转换,对比连杆关键位置在等效静态载荷和动态载荷作用下的应力和变形,其最大误差均小于4.2%,验证了动态载荷等效静态转化的准确性。基于等效静态载荷法进行连杆动态优化设计,优化后连杆质量降低了6.70%。研究结果表明,基于等效静态载荷法的动态优化充分考虑了质量和惯量的变化对系统动态行为以及部件载荷的影响,更能满足实际工程的应用需求。

针对某型号高功率密度(HPD)柴油机,运用发动机三维仿真软件AVL Fire建立仿真模型,通过改变喷油提前角和喷油夹角对校准仿真模型进行燃烧模拟,分析了不同喷油提前角和喷油夹角对HPD柴油机燃烧和排放的影响规律。此模型存在最优喷油提前角为-8°、喷油夹角为157°,此时在NO生成增加量较少的情况下,油耗可以降低2.01%,Soot排放可以下降4.44%。该分析结果不仅为进一步研究该型号HPD柴油机的动力经济性奠定了基础,还为不同工况柴油机进一步调节喷油参数奠定了基础。

为研究高原环境对对置活塞对置气缸(OPOC)二冲程柴油机性能的影响,采用三维数值仿真的方法对不同海拔条件下OPOC二冲程柴油机燃烧过程进行研究。通过混合气特征参数定量分析高原环境对OPOC二冲程柴油机缸内油气混合过程的影响。通过对燃烧特征参数的分析,研究高原环境对OPOC二冲程柴油机燃烧过程的影响以及对OPOC二冲程柴油机性能的影响。结果表明:高原环境下,OPOC二冲程柴油机缸内平均压力下降,平均温度升高,燃烧过程恶化,燃油消耗率增加,Soot排放显著增加,而NO_x排放下降不明显。

等效静态负载法(ESLM)为动态响应优化技术提供了有效的解决方案,并用于具有单个机械负载的支架、横梁、杆和薄板等简单结构或网格要求较低的结构,但在热机械负荷的耦合作用下研究很少。因此,基于ESLM的热力机械耦合结构动态优化方法的研究具有一定的意义和价值。结合热弹性与等效静态方法,在热负荷与机械负荷耦合作用下,得出动态负荷的等效静态转换机制,并以悬臂束为例,验证热物理场和热结构中的等效理论,这同样适用于耦合物理。以典型的瞬态

珩磨加工中选用的珩磨速度与压力直接影响到工件的加工效率和工作性能。在保证加工质量的前提下,为优选某电控单体泵柱塞孔精密加工过程中的珩磨速度与压力参数,文章提出了6种工艺优化设计方案;基于Abaqus软件,建立了单颗粒珩磨的模型;对单体泵柱塞孔珩磨过程中的珩磨速度与压力进行了对比仿真实验;优选了变形及应力状况较好的方案（珩磨速度320r/min、珩磨压力控制余量0. 02mm）,并分析了珩磨加工的先进性。文中的研究对机械精密加工有一定的参考价值。

电控单体泵中包含复杂的燃油喷射系统,内部的柱塞孔工作条件恶劣、精度要求高,因此采用珩磨是一种行之有效的加工方法;且珩磨过程中选用装夹方式的优劣直接影响到工件的加工效率和工作性能,优化装夹方案就显得尤为重要。文章基于Abaqus软件,建立了单颗粒珩磨的模型;对单体泵柱塞孔珩磨过程中的装夹方式进行了对比仿真实验;优选了变形及应力状况较好的装夹方案。文中的研究对机械精密加工领域有重要的参考价值。

在总结CAD建模方法的基础上，提出一种基于工艺特征的建模方法。通过引AT艺特征的概念，结合特征建模技术与零件工艺信息的特点建立工艺特征信息模型，并采用Pro／Toolkit二次开发模块创建三维零件模型的工艺信息库，实现了在零件实体模型中来获取与模型特征相对应的零件工艺信息。最后以曲轴为对象进行应用验证，证明了该方法的可行性和实用性。