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隨著我國汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展以及人們對車輛安全性與舒適性的要求逐步提高，液力減速器作為一種安全可靠的輔助制動裝置在車輛傳動系統(tǒng)中得到越來越廣泛的應用。但是，目前國內液力減速器的設計理論還不夠完善，尤其是對葉片強度分析的研究還不夠深入。雖然，國內學者對與液力減速器具有相似結構的液力偶合器作了大量研究工作，但是，由于液力偶合器在結構上常常采取限矩措施，故葉片強度問題并不是很突出。
在計算中人們一般采用相似計算法或經驗公式將轉矩載荷簡化為均布壓力場作用于葉片表面，在水力機械的有限元分析強度計算中，由于精確加載比較困難，往往采用近似簡化加載的方法，這樣無疑會使計算結果有一定的誤差。而對于液力減速器來說，在極限制動工況需要傳遞極高的載荷，粗略估算葉片的載荷則不能滿足葉片強度分析的精度要求。針對某型液力減速器，采用計算流體動力學(CFD)數值模擬技術獲得其流道內部壓力場，通過坐標轉換、曲面擬合等方法得到葉片表面壓力分布函數，再利用ANSYS軟件的APDL程序將葉片的壓力載荷加載到有限元分析模型中，從而實現了較為精確的液力減速器葉片強度分析。
目前，有限元分析(CFEA)法在連續(xù)體力學領域已有相當廣泛的應用，并得到了理論界與工程界的普遍認可。由于CFD與FEA具有各自不同的計算域和網格體系，計算中所關心的物理量也不盡相同，兩者很難直接相互對應并傳遞相應節(jié)點的物理量信息，對包含復雜流場的流一固藕合問題直接求解時，求解精度和計算量都存在一定的問題�，F有軟件中對于旋轉流體機械中存在的流-固耦合問題并沒有提出直接的解決方案，故在此采用間接耦合的方法進行分析，分析流程如圖所示。首先，通過坐標轉換，利用局部坐標系，將CFD和FEA模型的邊界面相對應。然后，通過曲面擬合的方法得到葉片表面壓力分布函數。最后，利用ANSYS中的APDL程序，根據壓力分布函數將流場壓力作為分布載荷作用在FEA模型中，并進行有限元分析。
專業(yè)從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優(yōu)化│技術服務與解決方案
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