【摘要】：傳動(dòng)裝置是坦克的重要組成部分之一,傳動(dòng)裝置潤(rùn)滑系統(tǒng)管網(wǎng)潤(rùn)滑油量的精確分配直接關(guān)系到傳動(dòng)裝置各部件的正常運(yùn)行及整個(gè)坦克的可靠性。潤(rùn)滑油量供應(yīng)不足會(huì)導(dǎo)致部件得不到良好的潤(rùn)滑,潤(rùn)滑油量供應(yīng)過大會(huì)導(dǎo)致攪油損失過大。已有的對(duì)潤(rùn)滑系統(tǒng)管網(wǎng)的流量分配的研究普遍是在設(shè)計(jì)過程中人工改變參數(shù)實(shí)現(xiàn)優(yōu)選,缺乏自動(dòng)優(yōu)化流程,流量分配精度不能滿足要求。因此,研究潤(rùn)滑系統(tǒng)管網(wǎng)自動(dòng)流量分配優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)流量精確分配具有至關(guān)重要的意義。本文采取流體有限元計(jì)算法與最優(yōu)化理論相結(jié)合的方法,開發(fā)Isight管網(wǎng)自動(dòng)流量分配優(yōu)化軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了潤(rùn)滑系統(tǒng)管網(wǎng)流量精確分配,為以后的管網(wǎng)流量分配優(yōu)化提供重要參考和技術(shù)支持。為探究潤(rùn)滑油流量分配與管網(wǎng)中管道長(zhǎng)度尺寸與直徑尺寸的關(guān)系,將水頭損失中流量參數(shù)與非流量參數(shù)分離,進(jìn)而推導(dǎo)出了流量與長(zhǎng)度尺寸直徑尺寸的單調(diào)不變性,得出了流量變化對(duì)直徑尺寸變化遠(yuǎn)比對(duì)長(zhǎng)度尺寸變化敏感的結(jié)論。通過仿真計(jì)算,驗(yàn)證了以上結(jié)論�？紤]到尺寸敏感性以及空間的限制決定通過調(diào)節(jié)直徑尺寸來實(shí)現(xiàn)流量分配。仿真結(jié)果表明流量對(duì)尺寸的偏導(dǎo)數(shù)變化幅度不大,因此決定選取基于梯度的優(yōu)化算法來實(shí)現(xiàn)流量分配管網(wǎng)優(yōu)化。通過編寫各自程序的代碼,分別實(shí)現(xiàn)了管網(wǎng)三維實(shí)體模型參數(shù)化自動(dòng)更新、網(wǎng)格自動(dòng)劃分、流量自動(dòng)計(jì)算及計(jì)算結(jié)果自動(dòng)輸出。用定向分割法解決了自動(dòng)網(wǎng)格劃分中實(shí)體模型面編號(hào)排序錯(cuò)亂問題。將各自動(dòng)化過程進(jìn)行集成,開發(fā)了以Isight軟件為中心的管網(wǎng)自動(dòng)流量分配優(yōu)化軟件平臺(tái)。分析了幾種梯度類優(yōu)化算法的特點(diǎn),選取擬牛頓算法進(jìn)行管網(wǎng)自動(dòng)流量分配優(yōu)化。構(gòu)建了流量歸一化的目標(biāo)函數(shù)。根據(jù)目標(biāo)函數(shù)值-流量-尺寸映射關(guān)系進(jìn)行了具體算法實(shí)現(xiàn)。利用開發(fā)的Isight自動(dòng)流量分配優(yōu)化軟件平臺(tái)對(duì)簡(jiǎn)單潤(rùn)滑系統(tǒng)管網(wǎng)進(jìn)行了自動(dòng)流量分配優(yōu)化。擬牛頓法使目標(biāo)函數(shù)收斂速度快精度高。通過仿真試驗(yàn)選取了擬牛頓法分段最佳偏導(dǎo)步長(zhǎng)因子,提高了自動(dòng)優(yōu)化過程的快速性準(zhǔn)確性穩(wěn)定性。探究了簡(jiǎn)單潤(rùn)滑系統(tǒng)管網(wǎng)的流量分配空間,在廣泛的流量分配空間內(nèi),每個(gè)出口的流量分配相對(duì)誤差均在5%以內(nèi)。根據(jù)樹形管網(wǎng)流量壓力特性提出了分層與分組流量分配優(yōu)化方法,理論分析了該方法的可行性。利用該方法對(duì)復(fù)雜潤(rùn)滑系統(tǒng)管網(wǎng)(22個(gè)出口)進(jìn)行流量分配優(yōu)化,達(dá)到了良好的效果,22個(gè)出口的流量分配相對(duì)誤差均在10%以內(nèi)。該方法解決了直接優(yōu)化法流量分配空間小、目標(biāo)函數(shù)不收斂的問題。探究了潤(rùn)滑油粘度對(duì)流量分配精度的影響,結(jié)果表明粘度在較大范圍內(nèi)變化時(shí)對(duì)流量分配精度的影響非常小,因此可以在多種氣候條件多種工況下實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)裝置潤(rùn)滑系統(tǒng)管網(wǎng)精確流量分配。
【圖文】：

坦克（圖 1-1 99A2 坦克）是近現(xiàn)代陸上作戰(zhàn)及登陸作戰(zhàn)的一款強(qiáng)有力器，坦克具有優(yōu)越的機(jī)動(dòng)性能、良好的防護(hù)能力、強(qiáng)大的火力支持。在消方有生力量、摧毀敵方防御工事、壓制敵方裝甲武器方面具有很大優(yōu)勢(shì)。 21 世紀(jì)，雖然新式武器裝備日新月異，不斷顛覆傳統(tǒng)作戰(zhàn)方式，但是在中坦克由于其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)仍然是重要的作戰(zhàn)武器之一。坦克技術(shù)涉及到兵器工業(yè)與國(guó)防安全，各國(guó)對(duì)其進(jìn)行了嚴(yán)格的封鎖。研發(fā)提高坦克性能的新技術(shù)，提高坦克的可靠性穩(wěn)定性，對(duì)國(guó)防建設(shè)具有重意義。

圖 1-2 坦克傳動(dòng)裝置1.2 潤(rùn)滑系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀潤(rùn)滑具有以下幾種作用：①減摩擦作用，減小運(yùn)動(dòng)副之間的摩擦，提高機(jī)械傳動(dòng)效率；②冷卻作用，通過不斷的循環(huán)帶走系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量，使系統(tǒng)工作在正常溫度狀態(tài)；③防腐蝕作用，在零件表面形成一層油膜，減少零件的腐蝕；④清潔作用，潤(rùn)滑油在系統(tǒng)內(nèi)不斷循環(huán)，帶走系統(tǒng)內(nèi)的雜質(zhì)，保持系統(tǒng)清潔。潤(rùn)滑系統(tǒng)廣泛存在于各類機(jī)械裝置中，成為機(jī)械傳動(dòng)裝置不可或缺的一部分。潤(rùn)滑系統(tǒng)的潤(rùn)滑介質(zhì)為潤(rùn)滑油與潤(rùn)滑脂，潤(rùn)滑系統(tǒng)的質(zhì)量的高低取決于潤(rùn)滑系統(tǒng)各組件的是否得到合理的潤(rùn)滑。早期的潤(rùn)滑系統(tǒng)多采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法，依賴于設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。這樣設(shè)計(jì)出來的潤(rùn)滑系統(tǒng)性能差，不可靠，導(dǎo)致各部件得不到良好的潤(rùn)滑[2]。后來，為了提高潤(rùn)滑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)精度，人們普遍采取系統(tǒng)化建模與計(jì)算機(jī)仿真分析相結(jié)合的方法。用系統(tǒng)的觀點(diǎn)將潤(rùn)滑系統(tǒng)進(jìn)行分析，，建立各元件的數(shù)學(xué)模型，通過計(jì)算機(jī)軟件仿真來計(jì)算流量與壓力，仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)對(duì)比來進(jìn)行可靠性驗(yàn)證。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TJ810.32

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)會(huì)議論文 前1條

1 李奇;徐南榮;;非線性管道網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的線性規(guī)劃逼近法[A];第三屆全國(guó)控制與決策系統(tǒng)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1991年

本文編號(hào)：2710458