熱模擬試驗(yàn)簡介

熱模擬試驗(yàn)是動態(tài)熱形模擬試驗(yàn)設(shè)備。它可以動態(tài)地模擬金屬受熱及變形過程 。

熱模擬試驗(yàn)的模擬功能較為齊全，應(yīng)用范圍廣泛：可以進(jìn)行包括軋制鍛壓工藝、連鑄冶煉工藝、焊接工藝、金屬熱處理工藝、機(jī)械熱疲勞等方面內(nèi)容在內(nèi)的動態(tài)過程模擬試驗(yàn)，可以測定金屬高溫力學(xué)性能、金屬熱物性及CCT曲線、應(yīng)力應(yīng)變曲線等。為試驗(yàn)者制訂和改良其生產(chǎn)工藝提供可靠的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。該設(shè)備采用計(jì)算機(jī)編程控制技術(shù)及液壓動力控制技術(shù)，最大加熱速度10000℃/s，最大變形力20t，最大行程速度2000mm/s，最大變形速率500/s，最小道次變形間隔時間0.18s，(由于制造商不斷改進(jìn)儀器，上述參數(shù)，僅供參考。) 具有模擬試驗(yàn)精度高，重復(fù)性好等特點(diǎn)。能夠很好地滿足多種復(fù)雜工藝條件的模擬需求。

熱模擬試驗(yàn)是空間輻射制冷器研制最關(guān)鍵的一項(xiàng)試驗(yàn)，它將考核和檢測輻射制冷器上是工作的主要性能指標(biāo)，它也是環(huán)境試驗(yàn)中工作量和難度最大的一項(xiàng)試驗(yàn)，其試驗(yàn)?zāi)康?：

（1）模擬輻射制冷器的軌道空間環(huán)境:包括真空度、溫度、黑度及輻射制冷器對冷黑空間的視場等關(guān)系；模擬輻射制冷器接收的空間外熱流與寄生熱環(huán)境，檢測輻射制冷器在軌道上工作狀態(tài)所達(dá)到的制冷溫度與制冷功率；

（2）測定輻射制冷器各級的制冷溫度和級間溫差，驗(yàn)證級間多層、多屏、支撐等特殊隔熱方式和工藝的可行性；

（3）驗(yàn)證高發(fā)射率表面、高反射率鏡面等關(guān)鍵零部件的性能指標(biāo)；

（4）驗(yàn)證輻射制冷器測溫控溫方案的可行性與可靠性；

（5）驗(yàn)證輻射制冷器防污去污加熱功能的可靠性。

金屬的熱變形過程,變形時的力學(xué)性能參數(shù)、熱塑性、顯微組織及相變行為等基礎(chǔ)研究工作和生產(chǎn)工藝過程的模擬都可以在熱加工模擬試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行。

利用Gleeble-2000熱模擬試驗(yàn)機(jī)對鋼進(jìn)行受熱及加工過程的模擬，通過測定鋼的奧氏體再結(jié)晶圖、變形抗力、CCT曲線和熱塑性圖等，配合必要的物理和化學(xué)檢驗(yàn)方法，探索生產(chǎn)工藝與顯微組織、相變、力學(xué)性能的關(guān)系，促進(jìn)熱加工工藝的研制及改善 。為提高產(chǎn)品質(zhì)量，改進(jìn)工藝及新產(chǎn)品、新工藝的開發(fā)提供可靠的數(shù)據(jù)。

通過汽車發(fā)動機(jī)動態(tài)試驗(yàn)臺上的計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬參數(shù)的編輯，準(zhǔn)備好被測試的發(fā)動機(jī)，使其處于正常狀態(tài)。完成所有準(zhǔn)備工作之后起動發(fā)動機(jī)，進(jìn)行模擬駕駛試驗(yàn)。試驗(yàn)時動態(tài)試驗(yàn)系統(tǒng)的仿真軟件模塊會自動計(jì)算出在運(yùn)行工況下汽車要求發(fā)動機(jī)提供的扭矩和轉(zhuǎn)速設(shè)定值，通過傳感器實(shí)時反饋的信息不斷修正控制參數(shù)，在發(fā)動機(jī)所能提供的實(shí)際能力的條件下進(jìn)行性能的測試與評價。

下面列舉幾種動態(tài)模擬試驗(yàn)的應(yīng)用實(shí)例。

發(fā)動機(jī)動態(tài)模擬試驗(yàn)不同換擋規(guī)律對汽車性能影響的試驗(yàn)

圖3-1為模擬整車換擋加速試驗(yàn)過程的例子，在操作模式相同的情況下，研究在兩種不同的換擋時機(jī)，車速隨時間的變化規(guī)律。從圖中可看出，使用動力性換擋規(guī)律優(yōu)先考慮加速的快慢時，0～100km/h的加速時間為30s，0～120km/h 的加速時間為44s；使用經(jīng)濟(jì)性換擋規(guī)律優(yōu)先考慮經(jīng)濟(jì)性時，0～100km/h的加速時間為35s，0～120 km/h的加速時間為53s。動力性換擋規(guī)律加速到120 km/h只換到了4擋，經(jīng)濟(jì)性換擋規(guī)律在開始加速后的第30s之后就換上了5擋。試驗(yàn)中測得的油耗經(jīng)換算得出的結(jié)果是：使用經(jīng)濟(jì)性換擋規(guī)律運(yùn)行百公里油耗為11.7L，使用動力性換擋規(guī)律運(yùn)行的百公里油耗為13.1L。從中可看出，動力性換擋規(guī)律運(yùn)行的百公里油耗比經(jīng)濟(jì)性換擋規(guī)律的大12%。

發(fā)動機(jī)動態(tài)模擬試驗(yàn)駕駛循環(huán)試驗(yàn)

圖3-2表示的是某發(fā)動機(jī)在動態(tài)試驗(yàn)臺上運(yùn)行ECE EUDC工況循環(huán)（表示歐洲工況，城區(qū) 郊區(qū)混合道路）的排放測試結(jié)果。從圖中可分析油耗、CO、HC、NO_x。值隨車速的變化情況，從而找出降低油耗和排放污染物措施。

發(fā)動機(jī)動態(tài)模擬試驗(yàn)混合動力系統(tǒng)模擬試驗(yàn)

動態(tài)模擬試驗(yàn)在新能源汽車的研發(fā)中發(fā)揮著重要作用，例如對某15t料電池城市客車進(jìn)行典型加減速循環(huán)工況試驗(yàn)。通過臺架連續(xù)150h循環(huán)工況的試驗(yàn)，檢驗(yàn)燃料電池發(fā)動機(jī)在大電流沖擊時的性能和可靠性；蓄電池的充放電性能及在車輛上的適應(yīng)能力；電機(jī)及控制器在車輛突然加、減載情況下的動力響應(yīng)與可靠性；建立優(yōu)化的整車控制策略使車輛的共性問題在制造完成前得到解決。

因此，發(fā)動機(jī)動態(tài)模擬試驗(yàn)臺能夠方便有效地模擬出實(shí)際中影響汽車性能的各主要因素，在汽車動力系統(tǒng)開發(fā)的早期，就能針對目標(biāo)汽車特定的行駛工況，對汽車動力系統(tǒng)的性能提出要求，并進(jìn)行客觀合理的評價，這增加了動力系統(tǒng)的可行性，合理性，大大縮短了整個研發(fā)周期。2100433B