本文關(guān)鍵詞：汽車振動(dòng)能量回收裝置研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展,汽車能源消耗與尾氣排放等問題受到了人們的日益重視,如何減少能源消耗以及能量回收是人們關(guān)注的課題之一。作者在此即研究一種新的振動(dòng)能量回收裝置。在研究振動(dòng)能量裝置的過程中,采用理論設(shè)計(jì)與試驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的方法。首先借助Matlab/Simulink對(duì)汽車二自由度1/4簡(jiǎn)化模型進(jìn)行建模仿真分析,得出汽車懸架系統(tǒng)在隨機(jī)路面上的振動(dòng)特性,為后續(xù)研究奠定基礎(chǔ)。而后,根據(jù)設(shè)計(jì)要求建立了多種設(shè)計(jì)方案,通過對(duì)比分析,最終確定采用一種新型式的電機(jī)方案,即Halbach結(jié)構(gòu)圓筒型永磁直線發(fā)電機(jī)。在確定直線電機(jī)的設(shè)計(jì)方案后,進(jìn)行直線電機(jī)的設(shè)計(jì)中,參照旋轉(zhuǎn)電機(jī)設(shè)計(jì)方法,完成了Halbach結(jié)構(gòu)圓筒型永磁直線發(fā)電機(jī)的理論設(shè)計(jì)。在上述研究工作的基礎(chǔ)上,應(yīng)用Ansoft Maxwell對(duì)電機(jī)的電磁場(chǎng)進(jìn)行分析與計(jì)算,得出樣機(jī)空載特性和帶載特性。與此同時(shí),應(yīng)用Ansys對(duì)電機(jī)進(jìn)行熱分析,得到了電機(jī)的內(nèi)部熱分布,驗(yàn)證電機(jī)可以在穩(wěn)態(tài)下安全運(yùn)行,不會(huì)因內(nèi)部溫度過高而出現(xiàn)退磁現(xiàn)象。最后,制造了設(shè)計(jì)的樣機(jī)用于試驗(yàn)驗(yàn)證。采用電磁振動(dòng)臺(tái)對(duì)樣機(jī)進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。對(duì)樣機(jī)進(jìn)行空載和帶載試驗(yàn),其試驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果吻合。樣機(jī)在較高頻率時(shí)的振幅并沒有達(dá)到設(shè)計(jì)值,但其回收效率仍然可以達(dá)到68.7%。這些說明研究的振動(dòng)能量回收裝置回收振動(dòng)能量具有一定的可行性。
【關(guān)鍵詞】：汽車振動(dòng) 能量回收 Halbach結(jié)構(gòu) 直線發(fā)電機(jī) 有限元分析
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U463
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 緒論7-15
• 1.1 課題研究背景及意義7-8
• 1.2 振動(dòng)能量回收的分類和特點(diǎn)8-10
• 1.3 振動(dòng)能量回收國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀10-14
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容14-15
• 2 汽車振動(dòng)分析15-35
• 2.1 振動(dòng)的基本概念15-16
• 2.2 汽車振動(dòng)激勵(lì)源的分析16-17
• 2.3 路面特性分析17-23
• 2.3.1 路面不平度的功率譜密度17-18
• 2.3.2 空間頻率譜密度和時(shí)間頻率譜密度的關(guān)系18-20
• 2.3.3 路面對(duì)四輪汽車輸入的功率譜密度20-22
• 2.3.4 路面激勵(lì)函數(shù)仿真模型22-23
• 2.4 動(dòng)力總成振動(dòng)分析23-28
• 2.4.1 激振力分析23-27
• 2.4.2 激振頻率分析27-28
• 2.5 二自由度1/4車輛振動(dòng)模型的建立及仿真分析28-34
• 2.5.1 汽車振動(dòng)系統(tǒng)的簡(jiǎn)化28-29
• 2.5.2 系統(tǒng)微分方程和狀態(tài)方程29-30
• 2.5.3 Matlab/Simulink模型的建立與仿真30-34
• 2.6 本章小結(jié)34-35
• 3 Halbach結(jié)構(gòu)圓筒型永磁直線發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)35-53
• 3.1 圓筒型直線發(fā)電機(jī)的基本機(jī)構(gòu)與工作原理35-39
• 3.1.1 基本結(jié)構(gòu)35-37
• 3.1.2 工作原理37
• 3.1.3 直線發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型37-38
• 3.1.4 永磁直線電機(jī)的特點(diǎn)38-39
• 3.2 Halbach充磁結(jié)構(gòu)的基本原理39-40
• 3.3 圓筒型永磁直線發(fā)電機(jī)樣機(jī)設(shè)計(jì)40-52
• 3.3.1 磁性材料及特性40-42
• 3.3.2 樣機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)42-44
• 3.3.3 磁路設(shè)計(jì)44-47
• 3.3.4 電路設(shè)計(jì)47-52
• 3.4 樣機(jī)虛擬裝配52
• 3.5 本章小結(jié)52-53
• 4 電機(jī)電磁場(chǎng)有限元分析53-70
• 4.1 電機(jī)電磁場(chǎng)理論基礎(chǔ)53-55
• 4.2 Ansoft中二維求解模型55-57
• 4.3 電機(jī)結(jié)構(gòu)的參數(shù)化分析57-61
• 4.4 Maxwell仿真結(jié)果分析61-66
• 4.4.1 樣機(jī)模型的空載電磁參數(shù)特性61-64
• 4.4.2 樣機(jī)模型的負(fù)載電磁參數(shù)特性64-66
• 4.5 電機(jī)熱分析66-69
• 4.5.1 傳熱的基本方式66-67
• 4.5.2 電機(jī)溫升計(jì)算方法67-68
• 4.5.3 電機(jī)熱分析模型68-69
• 4.6 本章小結(jié)69-70
• 5 樣機(jī)的實(shí)現(xiàn)與試驗(yàn)研究70-80
• 5.1 樣機(jī)制作70-74
• 5.1.1 定子制作70-71
• 5.1.2 動(dòng)子制作71-73
• 5.1.3 樣機(jī)裝配73-74
• 5.2 試驗(yàn)平臺(tái)與測(cè)試結(jié)果74-78
• 5.2.1 樣機(jī)空載試驗(yàn)74-76
• 5.2.2 樣機(jī)純電阻負(fù)載試驗(yàn)76-78
• 5.3 試驗(yàn)分析78-79
• 5.4 本章小結(jié)79-80
• 6 總結(jié)與展望80-82
• 致謝82-83
• 參考文獻(xiàn)83-87
• 附錄87

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  本文關(guān)鍵詞：汽車振動(dòng)能量回收裝置研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：475988