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发动机电磁气门落座缓冲器的设计与优化
| 论文题名： | 发动机电磁气门落座缓冲器的设计与优化 |
| 关键词： | 电磁可变气门;磁流变缓冲器;联合仿真;落座缓冲 |
| 摘要： | 电磁气门落座缓冲器能够有效提升发动机的动力性和燃油经济性，但已有的系统结构集成布局无法满足实际安装时空间有限的问题，且传统的建模方法不能完整的展现电磁气门落座缓冲器的复杂耦合结构特性。本文以电磁气门落座缓冲器为研究对象，针对气门落座缓冲器系统的性能不足，从有限元建模、联合仿真、结构集成布局与性能指标优化等几个方面，对电磁气门落座缓冲器系统开展了集成布局方式设计与磁流变缓冲器结构优化研究。论文的研究内容主要从以下几个方面开展： （1）建立了现有的电磁气门落座缓冲器多物理场有限元模型，并以实际工作情况为参考，进行了静态与动态下的有限元仿真，为联合仿真平台的建立奠定了基础。 （2）基于电磁直线执行器与磁流变缓冲器的多物理场模型，通过COMSOL与MATLAB/Simulink的实时数据传输通道，搭建了电磁气门落座缓冲器的联合仿真平台。基于现有样机搭建试验台架进行试验，完成了气门落座缓冲器的试验，验证了联合仿真平台的精确性与有效性。 （3）提出了以缓冲力可调系数最大值为优化目标的磁流变缓冲器优化方案。首先以结构集成布局的体积为目标优化了磁流变缓冲器内部流道的结构形式，之后对磁流变缓冲器的关键材料进行了重新选型，最后确定了缓冲器的优化目标、优化变量及约束条件，基于Nelder-Mead算法对缓冲器完成了结构尺寸的优化。 （4）基于优化后的磁流变缓冲器，建立了磁流变缓冲器的多物理场有限元模型及联合仿真模型。通过多物理场模型进行了缓冲器的性能分析，以及联合仿真验证了系统在气门落座方面的性能，验证了磁流变缓冲器优化的有效性。 |
| 作者： | 郑聪 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 徐照平;刘梁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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