摩托车润滑油控制系统的仿真分析

论文摘要

计算机辅助工程分析(CAE)能极大地减小产品开发成本,缩短产品的开发周期,提高产品开发的效率。目前,CAE日益受到了各行各业的重视,在工程分析领域中的应用也日益广泛,带来了良好的经济效益和社会效益。 论文采用追踪运动界面的VOF方法,利用ANSYS/Flotran对国外某公司生产的润滑油控制系统进行了流量控制的分析计算。主要成果是:(1)收集、整理了摩托车润滑油控制系统的国内外现状,指出对该润滑油控制系统的仿真分析属于运动界面追踪问题;(2)建立了该系统的仿真模型,并指出了影响系统性能的关键因素是细缝的通流截面面积和出口形状;(3)用建立的仿真模型对系统在多种工况下液滴的滴速进行了预测,并对变结构情况下的系统性能进行了分析。利用APDL编写了仿真程序,得出了一定数量的仿真数据,为制定该润滑油控制系统的使用手册提供了依据;也为产品的结构优化做好了前期工作。 论文的另一部分工作是完成了对该公司生产的摩托车润滑油控制系统资料的收集、整理和验证。这包括:(1)完成了对该润滑油控制系统出口处结构尺寸的测绘工作;(2)对该润滑油控制系统的内部结构提出了一些假设,并给出了进一步工作的建议。以上两方面的工作加深了对该润滑油控制系统的认识,有益于下一步的分析工作。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 课题来源
• 1.1.1 引言
• 1.1.2 提出问题
• 1.2 研究背景
• 1.3 主要工作及论文章节安排
• 第二章 方案设计
• 2.1 仿真方案概述
• 2.2 关键部件滴油器 OILER
• 2.2.1 Oiler的结构
• 2.2.2 油品的参数
• 2.2.3 实验方法与结果
• 2.3 仿真计算的方案与软硬件平台
• 2.3.1 仿真计算方案的三点假设
• 2.3.2 仿真计算软件的选择
• 2.3.3 计算规模的估计与硬件平台的选择
• 第三章 理论基础
• 3.1 计算流体动力学
• 3.1.1 Oiler中流体运动的控制方程
• 3.1.2 运动控制方程的离散与求解
• 3.1.3 二维流体单元Fluid141
• 3.2 追踪自由表面的 VOF方法
• 3.2.1 概述
• 3.2.2 CLEAR-VOF的流动算法
• 3.2.3 CLEAR-VOF的重构算法
• 第四章 仿真分析
• 4.1 仿真模型的几何模型
• 4.1.1 单位制选择
• 4.1.2 使用CAD软件几何建模
• 4.1.3 使用APDL几何建模
• 4.1.4 网格划分
• 4.2 仿真模型的物理模型
• 4.2.1 润滑油的运动分析
• 4.2.2 约束条件及计算参数的设定
• 4.3 仿真结果分析
• 4.4 仿真模型的验证
• 4.5 仿真模型的修正
• 第五章 仿真模型的应用
• 5.1 预测不同温度下OILER的滴速
• 5.2 比较不同倾角对系统性能的影响
• 第六章 总结与展望
• 6.1 工作成果
• 6.2 工作展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表论文
• 致谢
• 附录A:实验数据
• 附录B: OILER测绘后的结构示意图
• 附录C:仿真程序（工作位置9蓝油30℃）