悬浮带式道路模拟器结构设计与优化

摘要

悬浮带式道路模拟器是一种新型的汽车道路模拟试验设备，采用双滚筒张紧钢带的传动结构，通过钢带模拟路面进行汽车的道路模拟试验。为了提高钢带的承载能力，减少钢带磨损，降低能耗，利用流体动压特性设计一种钢带流体悬浮支撑结构，本文主要对流体悬浮支撑特性和模拟器的整体结构展开研究。 主要工作内容包括： ⑴在分析目前道路模拟试验设备结构和特点的基础上，确定悬浮带式道路模拟器的基本结构和设计参数；完成对重要零部件的强度分析和校核；并通过UG软件建立悬浮带式道路模拟器三维模型。 ⑵基于流体动压支撑形成原理，设计一种具有楔形结构的支撑元件，并根据支撑元件的结构在Gambit软件中建立支撑钢带的流体模型；通过比对确定流体介质，选择流体的输入条件，在Fluent软件中进行流体的动力学仿真分析。 ⑶根据流体动力学理论，以流体输入孔径、流体输入压强、流体楔形角、钢带运动速度为主要影响因素，利用Fluent软件对钢带流体悬浮支撑特性进行仿真分析，获得流体的承载压力随各个影响因素的变化规律曲线，将其作为优化设计的基础。 ⑷基于正交试验的方法，分析各个因素对流体承载压力影响的敏感程度。在满足悬浮带式道路模拟器对小型轿车的支撑需求下，为了降低流体支撑的能量消耗，提高工作效率，以流体的最小输入压强为目标，对支撑件的结构进行优化设计。

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