本文關(guān)鍵詞：液力變矩器泵輪葉片優(yōu)化設(shè)計(jì)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：液力變矩器是液力傳動(dòng)領(lǐng)域主要的元件,因其獨(dú)特的變矩特性,廣泛應(yīng)用于工程領(lǐng)域,但液力變矩器的性能還有待人們?nèi)ゲ粩嗵岣?而變矩器的性能又與葉輪的葉型有著密切關(guān)系,因此開發(fā)和完善液力變矩器葉輪葉型對(duì)于提高變矩器性能有著重要意義。本文以LB46型導(dǎo)葉可調(diào)式液力變矩器為研究對(duì)象,基于多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件Isight,對(duì)變矩器泵輪葉片進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),目的在于提高變矩器的最高效率,為進(jìn)一步提高液力變矩器性能提供方案參考。本文的主要工作包括以下幾個(gè)部分:①對(duì)液力變矩器的基本理論進(jìn)行簡(jiǎn)述,結(jié)合目前國(guó)內(nèi)外液力變矩器流場(chǎng)仿真分析的研究現(xiàn)狀,并針對(duì)變矩器葉輪葉型優(yōu)化的研究現(xiàn)狀,引入針對(duì)LB46型導(dǎo)葉可調(diào)式液力變矩器泵輪葉片優(yōu)化設(shè)計(jì)的應(yīng)用研究;②對(duì)流體運(yùn)動(dòng)的基本概念、基本控制方程以及計(jì)算流體力學(xué)的求解過程進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹,針對(duì)目前廣泛應(yīng)用于流場(chǎng)仿真分析的基于有限體積法的CFD計(jì)算方法分別進(jìn)行了分析;③通過對(duì)LB46型導(dǎo)葉可調(diào)式液力變矩器泵輪葉片葉型幾何形狀的研究,引入風(fēng)力機(jī)翼型型線表達(dá)的集成方法,基于保角變換原理對(duì)泵輪葉型形狀進(jìn)行修正,進(jìn)行了四個(gè)不同階次的擬合。最后選取三次擬合結(jié)果,應(yīng)用計(jì)算流體力學(xué)方法,對(duì)變矩器進(jìn)行流場(chǎng)數(shù)值計(jì)算,預(yù)測(cè)的原始特性曲線與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合,驗(yàn)證了風(fēng)力機(jī)翼型型線集成方法在泵輪葉片葉型集成中的通用性;④建立適合問題求解的多島遺傳優(yōu)化算法(MIGA)優(yōu)化模型,分別基于Matlab遺傳算法工具箱編寫的遺傳算法和Isight優(yōu)化算法庫(kù)中的多島遺傳算法模塊,通過尋求多元多峰函數(shù)Shubert的最優(yōu)解來對(duì)遺傳算法的全局搜索能力和可靠性進(jìn)行測(cè)試,證明該算法適合于泵輪葉片葉型最優(yōu)化問題的求解;⑤基于多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化框架軟件Isight將多島遺傳算法優(yōu)化模塊與Fluent流體仿真分析模塊集成起來,進(jìn)行泵輪葉型的參數(shù)化優(yōu)化設(shè)計(jì)。以LB46型液力變矩器實(shí)驗(yàn)測(cè)量葉型為基準(zhǔn)進(jìn)行優(yōu)化,泵輪葉型優(yōu)化后的液力變矩器性能明顯提高,解決了復(fù)雜流場(chǎng)計(jì)算與外形優(yōu)化設(shè)計(jì)聯(lián)立求解及自動(dòng)化運(yùn)行的難題,為開發(fā)設(shè)計(jì)出高性能液力變矩器的葉型提供了一種新的可靠方法。
【關(guān)鍵詞】：LB46型液力變矩器泵輪葉型 參數(shù)化 多島遺傳算法 Isight集成
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH137.332
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-9
• 1 緒論9-25
• 1.1 課題研究背景及意義9-11
• 1.2 液力變矩器結(jié)構(gòu)及工作特性11-19
• 1.2.1 液力變矩器工作原理11-13
• 1.2.2 液力變矩器的分類13
• 1.2.3 液力變矩器的特性參數(shù)13-17
• 1.2.4 液力變矩器的特性曲線17-19
• 1.3 液力變矩器流場(chǎng)的研究現(xiàn)狀19-23
• 1.3.1 液力變矩器流場(chǎng)的理論發(fā)展19-20
• 1.3.2 液力變矩器實(shí)驗(yàn)測(cè)量方法的發(fā)展20-21
• 1.3.3 液力變矩器內(nèi)流場(chǎng)仿真分析的發(fā)展現(xiàn)狀21-23
• 1.4 本文主要的研究?jī)?nèi)容23-25
• 2 計(jì)算流體力學(xué)基本理論研究25-35
• 2.1 引言25
• 2.2 流體運(yùn)動(dòng)的描述及其基本概念25-26
• 2.2.1 黏性流體與理想流體25
• 2.2.2 定常流動(dòng)與非定常流動(dòng)25
• 2.2.3 流量、平均流速和通流截面25-26
• 2.3 流體流動(dòng)的基本控制方程26-28
• 2.3.1 質(zhì)量守恒（連續(xù)性）方程26-27
• 2.3.2 動(dòng)量守恒（Navier-Stokes）方程27
• 2.3.3 能量守恒（伯努利）方程27-28
• 2.4 計(jì)算流體力學(xué)（CFD）的求解過程28-30
• 2.5 基于有限體積法的CFD計(jì)算方法30-34
• 2.5.1 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的計(jì)算方法30-31
• 2.5.2 有限體積法的求解過程31-33
• 2.5.3 有限體積法的離散格式33-34
• 2.6 流場(chǎng)數(shù)值計(jì)算的方法34
• 2.7 本章小結(jié)34-35
• 3 LB46 型液力變矩器泵輪葉型集成35-45
• 3.1 引言35
• 3.2 翼型型線集成理論研究35-38
• 3.2.1 儒可夫斯基變換35-36
• 3.2.2 形狀函數(shù)方程36-38
• 3.2.3 形狀函數(shù)控制方程38
• 3.3 泵輪葉型型線參數(shù)化集成結(jié)果38-42
• 3.4 參數(shù)化集成結(jié)果分析42-44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 4 LB46 型液力變矩器泵輪葉型優(yōu)化算法45-54
• 4.1 引言45
• 4.2 優(yōu)化理論與方法45-48
• 4.2.1 優(yōu)化算法概述45-46
• 4.2.2 傳統(tǒng)遺傳算法46-47
• 4.2.3 多島遺傳算法47-48
• 4.3 優(yōu)化算法測(cè)試48-53
• 4.3.1 基于Matlab的遺傳算法測(cè)試48-50
• 4.3.2 基于Isight的多島遺傳算法測(cè)試50-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 5 基于Isight的LB46 型液力變矩器泵輪葉型優(yōu)化設(shè)計(jì)54-66
• 5.1 引言54
• 5.2 多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化軟件Isight54-57
• 5.2.1 Isight的起源54
• 5.2.2 Isight的主要功能54-56
• 5.2.3 Isight的工作原理56-57
• 5.3 基于Isight的優(yōu)化流程57-62
• 5.3.1 泵輪葉型參數(shù)化模型生成模塊57-58
• 5.3.2 泵輪網(wǎng)格自動(dòng)劃分模塊58-59
• 5.3.3 液力變距器內(nèi)流場(chǎng)計(jì)算模塊59-60
• 5.3.4 Calculator效率計(jì)算模塊60
• 5.3.5 Isight多島遺傳算法優(yōu)化模塊60-61
• 5.3.6 Isight優(yōu)化流程61-62
• 5.4 優(yōu)化結(jié)果62-65
• 5.5 本章小結(jié)65-66
• 6 總結(jié)與展望66-68
• 6.1 全文總結(jié)66
• 6.2 研究工作展望66-68
• 致謝68-69
• 參考文獻(xiàn)69-72

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：281276