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申请/专利权人：重庆大学

摘要：本发明公开了一种基于物理模型约束的液粘离合器极限带排扭矩预警方法及装置，该方法包括如下步骤：S1，建立液粘离合器不同槽型结构试验摩擦副的带排扭矩理论计算模型；S2，利用液粘离合器带排扭矩测试装置，进行极限和加载状态带排扭矩的测试试验；S3，采集极限带排扭矩试验数据，并修正带排扭矩理论计算模型，对仿真参数进行优化；S4，进行极限、特定工况下的带排特性预测，得到预测值，并将预测值与预设值进行对比，判断带排现象的程度，并根据阈值范围大小输出预警信号。本发明为修正理论计算模型提供试验数据输入，保证极限、特定工况带排特性的准确预测，提升带排特性预警精度。

主权项：1.一种基于物理模型约束的液粘离合器极限带排扭矩预警方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，建立液粘离合器不同槽型结构试验摩擦副的带排扭矩理论计算模型，获取结构参数、工况参数与带排扭矩间的关联映射关系；S2，利用液粘离合器带排扭矩测试装置，调节液粘离合器输入轴的锁止、运转两种状态，进行极限和加载状态带排扭矩的测试试验；S3，采集极限带排扭矩试验数据，并修正带排扭矩理论计算模型，对仿真参数进行优化；S4，利用修正后的带排扭矩理论计算模型进行极限、特定工况下的带排特性预测，得到预测值，并将预测值与预设值进行对比，判断带排现象的程度，并根据阈值范围大小输出预警信号；步骤S1中，建立液粘离合器不同槽型结构试验摩擦副的带排扭矩理论计算模型的方法如下：建立液粘摩擦副带排扭矩理论计算模型，综合考虑沟槽结构参数、分离状态、转速差、温度和油液特性多因素影响，由于槽型结构差异，将摩擦元件沿径向离散为κ个微元环，当摩擦副转速差小于阈值时，摩擦元件会发生偏置，此时各微元处对应的间隙hi表示为：hi＝h0+rsinαcosβ其中，i为微元环序号，1≤i≤κ，h0为间隙初始值；r为微元中心与摩擦片盘面圆心的距离；β为r与y轴负方向的夹角；α为摩擦元件倾斜角；考虑摩擦副偏置引起间隙不均匀的带排扭矩T为： 其中，N为摩擦副数；μ＝νρ为润滑油动力粘度,ν为润滑油运动粘度,ρ为润滑油密度；Δω为摩擦副的转速差；Re表示第i个微元环内油膜覆盖外径，Ri表示第i个微元环内径；当转速差大于阈值时，偏置现象对带排扭矩的影响忽略不计，当转速差继续升高，摩擦副中的压强出现负值，在箱体内压作用下推动摩擦副的浮动件发生偏移，导致摩擦副间隙缩小，摩擦副收缩后的间隙为： 其中，ζ为模型参数列向量，Qa表示摩擦副间隙润滑油实际流量；ω表示摩擦片的输入转速，Δω表示摩擦片与对偶片之间的转速差；由于间隙收缩时的摩擦副间隙不大于初始间隙，故满足以下条件： 其中，ha表示摩擦副实际间隙值；摩擦副间隙收缩后的等效半径为： 其中，Q为保证摩擦副间隙全油膜状态的理论流量；当Qa≥Q时，R0表示全油膜覆盖状态下的半径，即为摩擦片外圆半径；当转速差大于阈值时，考虑平均间隙轴向收缩后的带排扭矩计算模型为： 考虑间隙动态变化影响的带排扭矩改进模型为： 其中，δj为摩擦副间隙不均匀系数；步骤S3中，利用极限带排扭矩试验数据修正理论计算模型的方法如下：确定目标函数，以量化仿真结果与实测结果的相似性，采用带排扭矩构造模型修正的目标函数，实测数据的输出、输入关系表示为：Ttk＝f1xtk,ζ，k＝1,2,…m，其中，Ttk＝T1tkT2tk…Titk…Tltkxtk＝x1tkx2tk…xitk…xltkζ＝ζ1ζ2…ζi…ζlT其中，xtk和Ttk分别表示为tk时刻的输入和输出向量；ζ为模型参数列向量；m为时刻总数；l为模型参数总数，xitk、Titk分别表示第i个模型参数在tk时刻的输入和输出向量，ζi表示第i个模型参数列向量，f为输入输出的函数关系；仿真结果的输出与输入的关系表示为：Ytk＝f2xtk,Λ其中，Ytk＝Y1tkY2tk…Yitk…YntkΛ＝Λ1Λ2…Λi…ΛnT其中，Ytk为仿真结果输出向量；Λ为模型参数列向量，Yitk表示第i个仿真结果输出向量，Λi表示第i个模型参数列向量；多目标模型修正函数表示为： 其中，Γ1A和Γ2A分别为模型修正函数；和分别表示Ttk和Ytk的平均值；i表示第i个目标模型；Γ1A和Γ2A均为非负，所以目标函数越小则表明仿真精确度越高，模型修正过程中在n维解空间内找到参数向量A使得函数Γ1A和Γ2A满足多目标优化的最优条件，n维解空间Ω为：Ω＝{Ω∈Θn|αi,min≤Ai≤αi,max,i＝1,2,…,n}其中，αi,min和αi,max为第i个修正参数的上下边界；Θn表示n维解空间中满足多目标优化的最优条件域。

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百度查询： 重庆大学 基于物理模型约束的液粘离合器极限带排扭矩预警方法及装置