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隨著車(chē)輛日益向高速重載的方向發(fā)展，液力緩速器作為一種安全可靠的高速輔助制動(dòng)裝置而被廣泛的普及應(yīng)用，液力緩速器結(jié)構(gòu)如圖所示。當(dāng)液力緩速器高速制動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子(泵輪)葉片隨傳動(dòng)主軸高速旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)工作腔內(nèi)的工作油液對(duì)固定于箱體的定子(渦輪)葉片產(chǎn)生很大的表面沖擊，如果工作輪載荷超出所選用材料的強(qiáng)度極限，液力緩速器高速制動(dòng)時(shí)容易導(dǎo)致葉片斷裂，存在安全隱患，所以對(duì)葉片進(jìn)行強(qiáng)度分析是液力緩速器選材制造的前提，同時(shí)，油液在工作腔流道中的流動(dòng)是粘性、不可壓縮的三維不穩(wěn)定的復(fù)雜流動(dòng)，流動(dòng)規(guī)律難以準(zhǔn)確測(cè)量，工作狀態(tài)下，不僅其內(nèi)部能量轉(zhuǎn)換和工作油的流動(dòng)狀態(tài)極其復(fù)雜，而且還承受來(lái)自于路面激勵(lì)和發(fā)動(dòng)機(jī)以及傳動(dòng)系統(tǒng)的高頻振動(dòng)，所以有必要對(duì)液力緩速器進(jìn)行模態(tài)分析，求得各階振型的固有頻率，使液力緩速器工作時(shí)避免共振。
利用流體計(jì)算仿真軟件Fluent獲得液力緩速器在最高轉(zhuǎn)速3000r/min工況下的轉(zhuǎn)子葉片和定子葉片壓力面受到的工作液液體總壓的分布清況，并將葉片表面各個(gè)離散點(diǎn)的液體總壓導(dǎo)出到EXCEL中，得到葉片表面液體總壓的分布規(guī)律。轉(zhuǎn)子葉片壓力面受到的最大液壓為17.6MPa，最小液壓為5.12MPa，而定子葉片壓力面受到的最大液壓為11.2MPa，最小液壓為-4.95MPa，故只需對(duì)轉(zhuǎn)子葉片進(jìn)行有限元分析即可。
在有限元分析計(jì)算過(guò)程中，為了保證較高的計(jì)算精度，通常需要對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格的局部細(xì)化，但會(huì)占用過(guò)多的計(jì)算空間，使得計(jì)算速度大大降低。由于液力緩速器所有葉片沿中心軸線呈現(xiàn)圓周陣列分布，為了在有限的計(jì)算資源的前提下獲得較高的計(jì)算精度，同時(shí)為了更加清晰精確的顯示葉片的應(yīng)力及應(yīng)變，可以提取液力緩速器的一個(gè)單獨(dú)葉片進(jìn)行分析并借助于UG與ANSYS的數(shù)據(jù)接口，將葉片模型導(dǎo)入ANSYS生成有限元模型.但是在進(jìn)行上述操作之前有必要對(duì)模型做局部的簡(jiǎn)化修正，防止因局部造型的復(fù)雜而導(dǎo)致網(wǎng)格劃分的失敗。
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