[关键词]电力 远动系统 故障 措施
中图分类号：TH165+.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）24-0156-01
引言
电力系统远动是为电力系统调度服务的远程监视与控制技术。远动技术起源于20世纪30年代，首先应用于铁路运输系统.20世纪40年代用于电力系统，20世纪50年代末在我国的电力系统才得到应用。远动技术是对分散在相距较远的生产单位及生产设备，为完成同一生产任务，服从一个调度机构指挥，收集信息、实现生产过程的监视与控制而产生的一门技术。它将各个发电厂、变电站的运行工况转换成便于传输的信号形式，加上保护措施以防止传输过程中的外界干扰，经过调制后，由通信通道传送到凋度端。在调度端经过反调制，如无干扰就还原为原来发电厂、变电站工况的一些信号并显示出来，供给调度人员监视之用。调度端的各种调度命令也可以通过类似过程下发到发电厂和变电站，对设备进行各种参数修改、控制和调节。远动技术在电力系统中的应用，使电力系统的调度管理工作进入了自动化阶段。
一、电力运动系统的组成
电力运动系统一般由主站设备、通道设备、子站设备组成，这三部分是相互联系、缺一不可。
1、主站设备。
包括调度计算机、计算机网络及附属设备。
2、通道设备。
音频通讯、光纤通信。
3、子站设备。
RTU或综合自动化
电厂电力运动系统的主站设备一般都会设在调度中心，通讯通道采用音频电话线，子站设备由砌叫箱和开关组成。可以实现对于厂外供电的电压、电流进行监控，并具有故障报警、事故记录功能。
电力系统远动的功能
所谓远动是指利用远程通信技术进行信息传输，实现对远方运行设备的监视和控制。
遥测即远程测量，是指应用远程通信技术，传输被测变量的值。
遥信即远程指示；远程信号是指对如告警情况、开关位置或阀门位置这样的状态信息（开关信号）的远程监视。根据受控设备的不同，远程控制可分为遥控和遥调。
遥控。又称远程命令，是应用远程通信技术使运行没备的状态产生变化，如对断路器的控制。
遥调。又称远程调节，是应用远程通信技术，完成对具有两个以上状态的运行设备的控制，如机组出力的调节、励磁电流的调节、有载调压变压器分接头的位置调节等。
由此可见，远动技术在电力系统中的应用，使调度员在调度中心借助遥测和遥信功能，便能监视远方运行设备的实时运行状况；借助遥控和遥调功能，可以完成对远方运行设备的控制，即实现远程监视和远程控制，简称为远程监控。所谓“四遥”是遥测、遥信、遥控、遥调技术的简称，是电力系统远动要完成的基本功能。所以，远动技术是“四遥”的结合。
二、运行中常见的故障发生部位分析
主站计算机：故障类型有硬件和软件两种。如果计算机开启后，显示器不显示或主机工作不正常，这可能是计算机硬件或操作系统问题；如果操作系统运行正确，而调度端系统运行部正常，这是调度端运动系统软件的问题。
通道通讯问题：如果主机显示个别子站通讯不正常，可判断为通道问题。
子站RTU故障：RTU由电源模板、监控模板、通讯模板等组成，每块模板都有相应的指示灯指示是否正常，通过观察指示灯可以初步判断故障模板。
三、查找故障的方法
查找故障的方法―般有观察法、测量法和替换法。
3.1、观察法：查看组成电力运动系统的各设备模块灯光指示是否正常。
3.2、测量法：经观察法不能准确判断故障时，可以用专用工具进行检测，常用工具为万用表。另一种检测方法是利用监听软件进行测试。通过检查报文，就可以准确判断故障部分。
3.3、替换法：由于现在设备多为独立模板组成，在明确故障部位后，可相应进行处理，对于模板故障，可用相同型号正常模板替换故障模板，将故障模板返厂维修。
四、预防措施
4.1、在设计阶段，可以考虑到RTU的现场运行条件、防雷等要求。此外，运动设备的更新改造设计方案，在选型上应尽量选用同一厂家的产品，避免设备选型杂乱。便于运行人员和维护人员熟悉掌握设备使用，为以后维护提供方便。
4.2、在施工验收阶段，在设备新投入运行、改造时应严格按照相关标准制定调试大纲，对设备做好传动试验工作，各级验收人员要把好验收关，杜绝运动设备存在缺陷投入运行。
4.3、在运行维护过程中，运动设备维护技术人员，应每天对子站遥测、遥信、遥控、摇调等信息进行巡视检查，统计好设备缺陷，分析其产生的原因，结合设备停电及时处理，按照设备维护试验周期，做好故障总结。
培训学习，由于设备厂家与用户在不同角度，售后服务跟不上，导致处理不及时，因此，作为用户不能过分依赖厂家技术人员，要加强本单位运动维护人员的培训学习，增强专业理论基础，对出现的问题做好运行情况分析，不断积累和总结经验，切实提高排除复杂问题的能力。
五、结束语
随着国民经济的发展，人们对电网的可靠性要求甚高。电网自动化程度也越来越高。因此，对远动通信设备稳定性和专业技术人员业务素质提出更高要求，这既是一种挑战又是一种机遇，应抓住机遇不失时机创造良好的经济效益和社会效益。远动设备维护人员，必须在实际工作中不断地学习理论知识和设备原理，结合实际情况，为电力安全运行保驾护航。
参考文献
[1] 周泽军，电力远动系统故障分析[J]，华中电力，2013年07期.
1柴油机的数学仿真模型
涡轮增压柴油机是一个复杂的系统,当柴油机突然加负荷或突然加速时,由于增压器和柴油机之间是靠可压缩的废气来传递能量以及增压器本身的动力惯性,增压器转速不可能很快增加,那么压气机所能提供的空气量在短期内就不能满足突然增加的燃油完全燃烧的需要,这就是增压器的惯性滞后对柴油机系统运动过程的影响。在建立这个系统的数学模型时,要得到一个精确的描述是很困难的。本文采用“准稳态”建模方法建立柴油机仿真的数学模型。柴油机的准稳态模型是把柴油机的动态过程看成一系列的稳态过程组成,忽略进排气管的存储容积对动态过程的影响。
本文对“准稳态”模型作以下几个假设:柴油机系统中任何存储容积对动态过程影响忽略不计;柴油机的输出扭矩和排气温度(涡轮前温度)仅与柴油机燃烧过程中的空燃比和转速有关。它们可以用经验公式表示,不进行缸内过程计算。
该柴油机准稳态模型包括压气机、中冷器、涡轮、流量函数、柴油机本体诸环节。其基本模型如图1所示。
2仿真结果及分析
12VPA6柴油机按标准螺旋桨特性工作的6个稳态工况点的计算结果和试验数据的对比见表1。
比较结果表明:在高负荷时计算误差比较小,而在低负荷时,计算误差比较大。这种情况出现的主要原因是低负荷时候试验数据比较少,而且试验数据的离散程度比较大,经验公式在低负荷的某些工况有一定的偏差,但是在整个功率范围内计算误差一般都在5％以内。另外从仿真结果中我们还发现12VPA6柴油机在700rpm～800rpm转速范围内空气流量偏小,这样对柴油机的动态过程有一定的影响。
可以看出,仿真得出的稳态航速和实际航行结果基本相同,稳态误差在6％以内。因此,稳态仿真的计算结果有较好的精度。在相同的转速下,计算值一般比实际航行值略偏大,一方面是由于本文仿真计算的条件是标准海况,实际航行条件是三级海况;另一方面是由于仿真计算时候排水量是按515t计算的,而实际航行的排水量是533t～540t。
3结语
运用数值计算软件Matlab/Simulink建立仿真系统对船舶柴油机推进系统进行仿真分析,并对其做出相关的修正,通过与母型船相关资料的比较,能够对柴油机的稳态性能有很好的研究,同时为后续的动态性能的研究提供了必要参考依据。避免了采用实验方法而带来的很大的资金、人员和时间的浪费。
[关键词]物流系统；系统动力学；分析
[中图分类号]F250 [文献标识码]A [文章编号]1005-6432(2008)45-0024-02
系统动力学(Systematic Dynamics)是一门分析研究信息反馈系统，认识系统问题和解决系统问题的学科。它适用于分析研究信息反馈系统，它通过研究系统的结构模型，分析系统内部各因素之间的因果关系，借助计算机仿真技术，定量地分析信息反馈系统结构、功能和行为之间的动态关系。
由于系统动力学可用于各种动态系统研究，而物流系统是由不同的动态系统组成的复杂社会系统，系统动力学完全在物流系统中得到广泛的应用，如库存系统、供应链系统、区域物流系统，系统动力学成为定量研究物流系统的方法之一。
1物流系统分析
对于物流国内外目前尚未有系统的描述和界定，按照中国物流标准术语一般定义，认为物流是物品从供应地向接收地的实体流动过程。根据实际需要，将运输、储存、搬运、包装、流通加工、配送、信息等基本功能实施有机结 合。
1．1物流系统及其复杂性
1.1.1物流系统概念
按一般对物流系统的定义和理解，认为物流系统是指在特定的社会经济大环境由所需位移的物资和载运工具、包装设备、搬运装卸设备、仓储设备、人员和通信联系等若干相互制约的动态要素构成，由运输、仓储、包装、装卸搬运、配送、流通加工、物流信息等各个环节所组成，具有特定功能的有机整体。
1.1.2物流系统复杂性
物流系统由物流节点及物流线路组成，由于物流对象、范围、工具等不同，使物流系统成为一个复杂系统。同时物流系统也是一个可分系统，按照物流活动覆盖的范围，可以将物流分为国际物流子系统、国家物流子系统、区域物流子系统、企业物流子系统；按物流运输方式分为水路物流子系统、管道物流子系统、陆路物流子系统、航空物流子系统；按物流产品对象又可分为多种。
1．2物流系统的界定
对物流系统的研究可以分两个层面，一是从宏观物流层面，不仅要研究物流系统的运作形态，也是物流系统运输及分拨网络的优化等问题；二是站在企业微观角度，来研究物流系统的结构、运作模式及其系统优化等问题。
1．3系统动力学在物流系统中应用的可行性
1.3.1系统动力学可用定性和定量方法研究物流系统问题
物流系统存在于物资生产和流通全过程中，由储存、运输、加工、包装、装卸及信息子系统组成。物流子系统大量存在随时间序列而变化的状态，如物资产量、运输量、库存量、搬运量、生产速度、进货速率等。因此，物流系统由不同子系统组成的动态系统，可以应用系统动力学进行研究。
1.3.2物流系统的动态特征包含了时间序列的动态和空间序列的动态
系统动力学研究的是动态系统，而物流系统的动态包括时间序列的动态，还包括空间序列的动态，即位置的变化。因而系统动力学提供了研究物流系统的基础，在此基础上结合规划方法、灰色系统等方法将会使物流系统研究更加深入。
2应用系统动力学分析物流系统的主要步骤
2．1物流系统分析
物流系统分析是用系统动力学解决问题的第一步，其主要任务在于分析问题，剖析要因。调查收集有关物流系统的情况与统计数据；了解用户提出的要求、目的与明确所要解决的问题；分析物流系统的基本问题与主要问题，基本矛盾与主要矛盾，变量与主要变量。
2．2物流系统的结构分析
分析物流系统总体的与局部的反馈机制；划分物流系统的层次与子块；分析物流系统的变量、变量间关系，定义变量(包括常数)，确定变量的种类及主要变量；确定回路及回路间的反馈耦合关系；初步确定系统的主回路及它们的性质；分析主回路随时间转移的可能性。
2．3建立数学的规范模型
建立L，R，A，C诸方程；确定与估计参数；给所有N方程、C方程与表函数赋值。
2．4物流系统模型模拟与政策分析
以系统动力学的理论为指导进行模型模拟与政策分析，更深入地剖析系统；寻找解决问题的决策，并尽可能付诸实施，取得实践结果，获取更丰富的信息，发现新的矛盾与问题修改模型，包括结构与参数的修改。
3系统动力学物流库存子系统应用实例分析
3．1系统动力学在物流库存子系统应用分析
传统进行库存子系统管理的方法有ABC管理法、经济订购批量（EOQ）、定期订货法、定量订货法等方法。然而传统管理方法存在着若干问题。管理库存责任通常是分配给各个部门，采购部门可负责原材料和外购物品的采购，生产部门负责在制品，营销部门负责成品。这种分工导致不同组织从各自利益出发而产生利益冲突。由此可见，库存系统的问题不能孤立处理，它和分销问题、仓库问题、生产问题、运输问题、采购问题、营销问题、财务问题等都有紧密联系，它应服务于整个系统的总目标。传统的方法过分重视库存本身，而没有重视与其相关的其他过程。而系统动力学在解决整体化问题时具有很强的能力。
3．2实例分析――配送中心库存控制模型的建立及其分析
如何确定城市物流中心、配送中心的库存量，也可以通过系统动力学模型来解决。结合实际情况和相关的研究，下图是按步骤建立的模型。
模型中各参数的说明：
OR1为区域物流中心订货率；SR2为区域物流中心发货率；RINV为区域物流中心实际库存；DINV1为城市物流中心期望库存；OT1为城市物流中心订货时间；OR2为城市物流中心订货率；SR2为城市物流中心发货率；CINV为城市物流中心实际库存；DNV2为配送中心期望库存；OT2为配送物流中心订货时间；TINV为配送物流中心实际库存；OR3为顾客订单；SR3为发货速率；AOR3为平均顾客订单；Kl，K2，K3，K4为常数；IPD1，IPD2为延迟时间。
上述模型是针对单一商品的，若要得出各物流中心的总商品库存量，可以将各种商品的有关参数分别代入模型进行运算，最后求和即可。可见，用这种方法进行物流中心合理容量的估计是可行的，也是比较简洁的，相对于其他各种预测方法而言，这一模型更多地考虑了供应链中各种社会经济因素的相互影响关系，较为符合实际情况;另外，该模型基本上不依赖于历史数据，这可以更好地符合物流中心缺乏历史统计数据的状况。
4结束语
随着我国经济与世界接轨，物流的作用将越来越突出。将系统动力学引入物流系统分析的过程，就是用系统的观点和思路来分析、思考物流领域中各环节的行为方式及其结果，从全局、整体的角度考察物流系统的运行机制，这对解决物流系统中存在的问题，提高整体运作效率，提升物流产业的整体水平具有十分重要的意义。
参考文献：
[1]贾仁安,丁荣华.系统动力学――反馈动态性复杂分析[M].北京:高等教育出版社,2002:35-38.
[2]初良勇,谢新连.基于系统动力学的水上石油物流系统建模与仿真[J].大连海事大学学报,2006(5):55-56.
[关键字] 电动助力转向；动力学模型；状态空间模型
汽车转向系统是用来改变或保持汽车行驶方向的机构。其性能直接关系到汽车的操纵稳定性和舒适性。汽车转向系统的发展历经了无助力转向系统、液压助力转向系统（HPS）、电控液压助力转向系统（EHPS）、电动助力转向系统（EPS）、线控转向系统（SBW）。电动助力转向相比于液压助力转向，改善了汽车的转向助力特性，减少了能量消耗，结构紧凑，质量降低，维护方便，对环境的影响减少。近20几年来，随着电子技术的发展，传感器、电机及其控制理论的发展和完善，EPS技术日趋完善，EPS的助力型式也从低速范围助力型向全速范围助力型发展，并且其控制形式与功能也进一步加强。新一代的EPS则不仅在低速和停车时提供助力，而且还能在高速时提高汽车的操纵稳定性。主要体现在模型创新与试验创新2个方面。
1 EPS系统的基本结构
根据助力电机布置位置的不同，电动助力转向分为转向齿条助力式、转向齿轮助力式、转向轴助力式，如图1所示。
参考文献：
[1] Yuji Kozaki，GoroHirose, Shozo Sekiya. Electric Power steering [J]. Motor & Control,1999:449-459
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[3] Liao Y G, Du H I. Modeling and analysis of electric power steering system and its effect on vehicle dynamic behavior [J]. International journal of vehicle autonomous systems (S1471-0226), 2003, 1(3):351-362.
[4] Ji-Hoon Kim, Jae-Bok Song. Control logic for an electric power steering system using assist motor [J]. Mechatronics (S0957-4158), 2002, 12(3): 447-459.
[5] 徐建平, 何仁, 苗立冬, 等. 电动助力转向系统的建模与仿真分析[C]//中国汽车工程学会2003年学术年会SAE-C2003E206: 654-661.
Dynamics Modeling and Analysis of Electric Power Steering
Ding Zhigang，Zhong Yong
(Electromechanical and Automation Engineering Department, Fujian University of Technology, Fuzhou 350108, China)
关键词：传动系统 动力学 仿真 ADAMS 虚拟样机
中图分类号：TH132 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2011)12-0207-01
随着计算机图形学技术的迅速发展，系统仿真方法论和计算机仿真软件设计技术在交互性、生动性、直观性等方面取得了较大进展，它是以计算机和仿真系统软件为工具，对现实系统或未来系统进行动态实验仿真研究的理论和方法。
运动学仿真就是对已经添加了拓扑关系的运动系统，定义其驱动方式和驱动参数的数值，分析其系统其他零部件在驱动条件下的运动参数，如速度，加速度，角速度，角加速度等。对仿真结果进行分析的基础上，验证所建立模型的正确性，并得出结论。
本文中所用的动力学仿真软件是ADAMS软件。ADAMS软件使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库，创建完全参数化的机械系统几何模型，其求解器采用多刚体系统动力学理论中的拉格郎日方程方法，建立系统动力学方程，对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析，输出位移、速度、加速度和反作用力曲线。ADAMS软件的仿真可用于预测机械系统的性能、运动范围、碰撞检测、峰值载荷以及计算有限元的输入载荷等。虚拟样机就是在ADAMS软件中建的样机模型。
1、运动参数的设置
先在造型软件UG中将齿轮传动系统造型好，如下图所示。在已经设置好运动副的齿轮传动系统的第一级齿轮轴上绕地的旋转副上给传动系统添加一个角速度驱动。然后进行仿真。在进行仿真的过程中，单位时间内仿真步数越多，步长越短，越能真实反映系统的真实结果，但缺点是仿真时间也随之变长，占用的系统空间也就越大。所以应该在兼顾仿真真实性与所需物理资源和仿真时间的基础上，选择一个合适的仿真时间和仿真的步长。
在仿真之前先设置系统所用到的物理量的单位，在工程实际中，角速度一般使用的单位是r/min，所以在系统的基本单位中把时间的单位设为min,角度的单位设成rad，而在ADAMS中转速单位为rad/min。本过程仿真的运动过程为：系统从加速运动到额定转速，平稳运动一段时间后，再减速运动直到停止。运动过程用函数来模拟，输入的角速度驱动的函数表达式为：STEP( time ,0 ,0 ,2.5 ,9168.8)+ STEP(time ,7.5 ,0 ,10 ,-9168.8)，此函数表达式的含义为：系统从开始加速运动一直到2.5s时达到了系统的额定转速9168.8rad/min(1460r/min),从2.5s到7.5s的时间段内，系统以额定转速运动，在7.5s到10s的时间段内，系统从额定转速减速行使，直到停止。打开ADAMS，选择Import a file，将测试数据输入到ADAMS/View中。
2、模型验证
为了保证仿真分析的顺利进行，在进行仿真分析之前，应该对样机模型进行最后的检验，排除建模过程中隐含的错误。一般样机模型容易出现的错误为：(1)检查不恰当的连接和约束、没有约束的构件、无质量构件、样机的自由度等。(2)进行检查所有的约束是否被破坏或者被错误定义，通过装配分析有助于纠正错误的约束。
对于这些潜在的错误，用户可以充分利用ADAMS/View提供的模型检查功能进行样机模型检测：(1)对于第一种可能的错误，用户可以利用模型自检工具。(2)对于第二种可能的错误，用户可以进行装配分析。
ADAMS/View提供了一个功能强大的样机模型自检工具，进入主菜，选择Model Verify命令，这时启动模型自检，完成自检后，程序显示自检对话框。
3、样机仿真
模型检验正确后，就可以进行仿真分析。仿真的分析过程如下：
在主工具箱选择仿真工具图标，显示交互仿真分析参数设置栏；选择仿真类型，ADAMS/View提供了4种仿真类型，即Default、Dynamic、Kinematic和Static。本文就用Default这种仿真类型；定义仿真分析时间，本次仿真时间为120秒；设置仿真过程中ADAMS/View输出仿真结果的频率，选取仿真步长数为1000步。
完成以上设置后，开始仿真分析。在仿真分析过程中，可实时显示样机的运动状况。
4、仿真结果及其分析
在仿真结束后，进入ADAMS/Postprocessor后处理模块，可以得到齿轮传动系统的动力学仿真结果曲线图，下图是齿轮1曲线图。
5、结语
以齿轮1和齿轮7为例（其它略），通过上表可以看到，各个啮合齿轮之间传递力的趋势与负载的趋势比较相似，都在14.1秒和73.95附近出现最大值，受力有很大的变化，最大力值为623050N，工作时所允许的范围之内。在表中，“-” 代表所受力的方向与系统默认的方向相反。仿真结果的平均值与通过计算所得的理论值之间的差别不大，说明仿真结果比较真实的反映了实际的工作状态。
参考文献
[1]郑楷,胡仁喜等.ADAMS2005机械设计高级应用实例.机械工业出版社,2006
关键词：汽车；热管理；动力舱；数值分析
中图分类号：U463文献标文献标志码：A文献标DOI：10.3969/j.issn.2095-1469.2012.01.002
Methodology for Thermal Analysis of Multi-system in Engine Underhood
Gao Qing1，2，Qian Yan1，2，Ge Fei3，Y.Y.Yan4
（1. State Key Laboratory of Automotive Simulation and Control，Jilin University，Changchun，Jilin 130025，China；
2. College of Automotive Engineering，Jilin University，Changchun，Jilin 130025，China；
3. R&D Cent.，China First Automobile Works Group Corp.，Changchun，Jilin 130011，China；
4. University of Nottingham，Nottingham NG7 2RD，UK）
Abstract：The thermal control of automotive power supply system and air conditioning system is one of core problems of vehicle thermal management. for the traditional internal combustion engines, the multi-system thermodynamic processes in engine underhood deal with water jacket cooling, air conditioning, supercharger intercooler, oil cooling, etc. This paper sums up the technology development and progress on the vehicle thermal management, discusses the current status of the underhood thermal flow and heat transfer analysis and further indicates numerical model establishment, simulation analysis and calculation method, including one dimensional（1D） analysis, three dimensional (3D) analysis and lumped parameter analysis. By analyzing the basic model of computational fluid dynamics（CFD） platform, these works will provide support and help for promoting the progress of vehicle thermal management analysis.
Keywords：vehicle；thermal management；underhood；numerical simulation
汽车动力舱内部结构复杂，半封闭的空间内包含了车辆的动力及传动装置、冷却系统，以及汽车空调系统等整车重要组成部分。当前，能源危机日益严峻，对汽车燃油经济性以及排放的要求也越来越高。为了解决这一问题，许多新技术和新装置应运而生，这些装置使动力舱内的位置更加紧凑、复杂。在运行状态下，各系统的热状态之间难免产生相互影响，不利于各系统的散热。因此，动力舱内的热流动问题以及研发更加高效的热管理系统，已经成为改善车辆散热性能、提高整车动力性的关键[1-3]。
无论是常规发动机汽车，还是新能源电动汽车，其热管理的两大核心问题都是动力源温控与汽车空调系统，以及协同控制问题。通常，它们的热过程交织在动力舱内，发生复杂的热交互影响。因此，其合理有效的匹配设计一直困扰着工程师，也制约着汽车动力性、经济性、排放性和舒适性的进一步提高。因此，基于汽车热管理发动机冷却设计和空调设计的集成开发具有很大的技术空间和潜力。
20世纪80年代，国际上一些著名汽车公司就开始关注将汽车热管理分析融入新产品开发设计中，美国汽车工程师学会（SAE）每隔两年召开一次车辆热管理系统国际会议[4]。近年来，我国也开始关注汽车热管理技术的发展，特别是动力舱内多系统热流体力学分析等问题，并在发动机冷却系统和空调设计中，逐步解决实际问题。
早期动力舱热管理分析手段主要是传统的试验方法，一般需要进行整车试验，虽然得到一些试验结果，但是试验条件和分析项目有限，耗用大量的人力物力，试验周期长，不利于开展更广泛的研究。近年来，随着计算机技术发展，数值计算和模拟仿真工具发展相对完善，使数值模拟技术的应用已经成为动力舱热管理技术的主要手段，并取得了突破性进展[2]。利用一维以及三维CFD软件对动力舱进行热流动模拟仿真分析，不但能够克服试验方法的局限性和各种困难，而且得到的结果准确性也越来越高，特别在一些细节上更为直观，更利于研究和解决实际问题。
为此，本文通过总结作者相关工作，系统归纳当前汽车热管理中动力舱热分析技术的发展形势和趋势，以及数字化仿真分析的基本方法，进一步认知动力舱多系统热力学问题，为推动汽车热管理分析平台建设提供支持和帮助。
1 动力舱热流动数值模拟方法
当前汽车动力舱热流动分析数值模拟方法主要包括一维分析和三维分析。其中的热管理系统模型包括5个主要部分：空调循环系统（Air Conditioning Circuit）、发动机冷却循环系统（Engine Cooling Circuit）、空气侧机舱循环系统（Underhood Airside Circuit）、发动机系统（Engine Lubrication Circuit）和进、排气系统循环（Intake and Exhaust Circuit）。
从一维分析到三维分析，再到一维多系统耦合分析，以及工业化设计，国际先进汽车制造商无不加强计算机辅助开发，进行多系统间的相互作用和影响分析，使设计流程越来越接近更加客观的复杂情况，同时处理多项方案，在简化试验过程的基础上，结合试验过程，评估多项设计方案，实现数字模拟技术的完善。目前国际先进的汽车热管理及其空调一体化设计开发平台通常更加重视数字化设计工作的建设，同时也希望指导汽车空调等系统的精细设计与开发。
1.1 一维仿真方法
动力舱热流动问题分析的一维仿真方法是从整体角度出发，从工业设计和开发的角度，着重分析各个系统之间的相互影响。目前应用于车辆热管理的一维仿真软件主要有英国Flowmaster International公司开发的FLOWMASTER一维设计分析平台，奥地利MAGNA公司开发的KULI一维设计分析平台，比利时LMS公司的AMESim一维设计三维分析混合平台以及美国Gamma Technologies公司的GT-COOL一维仿真平台等。
1993年，通用汽车公司的研究者们基于一维空气流道假设建立了一种工程分析方法，它利用少量数值模拟和试验数据，对更多工况冷却空气流量进行预测分析，但该方法无法准确考虑存在复杂回流的情况[5]。1999年，VALEO发动机冷却实验室研究者基于一维空气流动计算方法，分析了散热器尺寸、风扇尺寸、风扇罩以及车速对轿车冷却系统性能的影响，并与风洞试验结果进行比较，指导发动机舱的布置设计[6]。2001年，Valeo发动机冷却研究所（简称VEC）使用FLOWMASTER建立了动力舱模型，对其提出的降低油耗量和尾气排放的电子控制单元（Electronic Control Unit，ECU）控制策略进行了模拟，证明了模拟计算结果指出的控制方法可以使油耗量和尾气排放量达到最低[7]。
近年来，国内也进行了一些相关研究。2008年，上海交通大学研究者利用仿真软件AMESim建立发动机各子模块和仿真模型，着重建立发动机系统仿真模型开展分析，并利用试验台架对发动机系统仿真模型进行验证，其中利用系统仿真模型进行机油泵优化设计，并与原机油泵的相关参数进行对比，结果证明优化后的机油泵更加合理[8]。2009年，同济大学研究者以某重型柴油机为原型，利用KULI软件建立了发动机冷却系统模型，进行了瞬态工况下冷却液温度以及油温度变化的仿真研究[9]，获得了良好结果。
1.2 三维数值模拟方法
事实上，一维分析更加关注性能分析和因素关联性表征，而三维分析更有利于现象行为分析、微观细节表征和数值试验预测。因此，三维仿真方法与一维仿真方法相比，动力舱热流动问题分析的三维数值模拟方法更加注重细节，可以关注系统的细节和局部分析，指导工程设计。应用于汽车热管理分析的主要三维软件有美国Thermo Analytics公司与福特汽车公司联合开发的新一代高级热管理设计与分析工具RadTherm，美国ANSYS公司集成的CFD高级流体仿真软件FLUENT以及CD-adapco Group公司开发的复杂流动的流体分析商用软件包STAR-CD等。
1999年至2000年，通用汽车公司Damodaran[10]等人和雷诺汽车公司Gilliéron [11]等人使用FLUENT软件对发动机舱内流场和温度场进行预测，通过风洞试验进行验证，探讨了使用计算流体力学方法解决发动机舱热问题的可行性。2002年，通用汽车公司的Yang Zhigang和德尔福汽车系统公司的James等人使用三维数值模拟方法，对汽车前置冷凝器、散热器和风扇模块的排列方式进行了研究，对各种设计下发动机舱内的流场和温度场进行了比较分析[12]。2007年，Tai [13]通过CFD方法分析了进气格栅形状及位置，以及多孔介质模型参数设置对流场形状的影响，并与一维计算结果进行了耦合分析，提供了车辆前端设计的方法。2009年，Subramanian[14] 对舱内散热空气回流进行了研究，由于舱内布置形式不合理，导致散热器出口处的空气形成的回流，造成散热器散热能力较差，通过改变动力舱结构，防止回流产生，使散热器保证良好的散热效率。
国内方面，2004年，东风柳州汽车有限公司研究人员使用CFD软件对某型两厢车发动机舱的高低速流动进行了三维数值模拟，得到发动机舱流动特征、散热能力及结构改进建议[15]。2005年，华中科技大学研究人员[16]使用FLUENT软件计算汽车外流场与发动机舱内流场，以及发动机舱的散热特性和温度场特性，利用发动机舱空气最高温度值判别温度状态是否满足设计要求。
2 动力舱三维基本模型
动力舱内包含多个系统及装置，主要是以换热器和风扇为主的单元形式。为使三维模拟接近实际，必须抓住这些装置的主要特征，有针对性地采用软件中的基本模型及模块进行模拟，本文主要针对FLUENT软件中的模型，归纳以下的模拟方法。
2.1 热交换器
动力舱中具有热交换性质的装置包含空调系统的冷凝器，涡轮增压系统的中冷器，发动机冷却系统的散热器等。这些装置一般具有多翅片、多管路和狭小缝隙特征。在动力舱模拟过程中，难于对其具体结构以及特征进行有效仿真，但它们宏观共性均具有压降特性的通气形态，同时冷热流体互换，一种流体将热量传递给另一种流体。借助该显著特征，三维模拟主要采用4种基本模型对热交换器单元的流动及换热过程进行三维模拟，分别为散热器模型、多孔介质模型、多孔跳跃模型以及换热器模型。
2.1.1 散热器模型
散热器模型（Radiator模型）是一种对热交换单元简化的模型，即不考虑模型厚度，热交换元件被假定成一个无限薄的面，只对其速度与压降特性以及换热特性进行模拟，以便突出体现热交换。散热器模型是将压降和热交换系数作为散热器法相速度的函数而定义其数学模型。
华中科技大学研究者[16]曾在货车内流场分析中，对冷凝器、中冷器、散热器都采用了这种模型，通过试验数据拟合出压强损失系数与速度的关系式以及散热系数与速度的关系式，以模拟散热器特性。2009年，索文超等[17]将散热器简化，定义压力损失系数为多项式，并输入散热器单位面积的散热量来进行模拟。
2.1.2 多孔介质模型
多孔介质模型（Porous 模型）是近年来用于对动力舱内热交换单元进行模拟的重要手段，模拟分析中假设热交换单元如同多孔介质，实现有形模拟，达到冷热流体换热，通过输入惯性阻力系数、粘性阻力系数等参数以及多孔介质固体部分的体热生成率等参数来定义通过多孔介质后流体的压降及热交换特征。
丁铁新等[18]对装载机整车罩壳内的散热器用多孔介质模型进行了模拟，多孔介质的物性通过液压油散热器试验确定。同时，毕小平等[19]对换热器芯体应用了多孔介质模型，通过输入空气流过多孔介质时的压力损失和多孔介质向空气的散热量进行了模拟。
2.1.3 多孔跳跃模型
多孔跳跃模型（Porous Jump模型）实际上是多孔介质模型的一维简化，类似于模拟已知速度与压降特性关系的薄膜，与多孔介质模型相比，多孔跳跃模型的收敛性和稳定性较好，节省计算资源[20]。其具体过程也是将模型简化为无限薄面，通过介质表面渗透性、压力跳跃系数等参数体现多孔跳跃介质的特征。
西北工业大学研究者[21]利用多孔介质的Darcy定律，结合风阻性能试验，得到多孔跳跃介质表面渗透性和压力跳跃系数，对散热器进行了模拟。2009年，袁侠义等[3]采用同样的方法模拟了动力舱内的散热器冷凝器等。
2.1.4 换热器模型
换热器模型（Heat Exchanger模型）可分两种，分别为传热单元数模型（Number of Transfer Units，NTU）和简化效率模型。前者的NTU模型中，不考虑冷却剂的相变，即可以用于模拟散热器、中冷器等单相流情况；后者的简化效率模型中，冷却剂性质可以被定义为压强和温度的函数，因此可以计算相变换热器，如空调冷凝器。
在换热器模型中，冷却剂的温度是沿流动方向变化的，可将热交换器划分成一些传热单元，通过定义冷却剂路径、冷却单元数量、冷却剂性质以及压降等参数来逐个对每个传热单元进行计算，最终得到整个热交换器的流动及换热特性。这种方法与上述几种计算热交换器的方法相比，考虑了冷却剂侧的流动与外部空气侧传热耦合效应，使模拟结果更贴近实际。
清华大学研究者[22]曾将散热器划分为多个计算单元区域，应用效能－传热单元数（ε-NTU）法进行换热计算。这种计算方法可以考虑到冷却剂温度沿流动方向的变化。2009年，周建军等[23]对散热器的热力学特性采用了换热器模型结合试验数据进行模拟，而其阻力特性采用了多孔介质模型，获得较好的分析结果。
2.2 风扇
动力舱内的风扇起着组织舱内气流，引导气流通过热交换元件的重要作用，气流通过风扇后有一个压升，一般采用的传统方法是以风扇性能曲线对风扇进行模拟。若考虑到风扇的转动对于流场产生的影响，目前在FLUENT中可采用MRF模型（Moving Reference Frame模型）或者滑移网格模型（Moving Mesh模型）。
2.2.1 风扇模型
风扇模型（Fan模型）是将风扇的几何特征和流动特征参数化，简化成一个无限薄的面，模拟风扇对流场的影响。在风扇边界条件中，风扇一般以风扇性能曲线，即静压与流速的函数关系曲线，风扇中心和旋转轴位置，以及径向速度和切向速度来模拟风扇流动特征。Fan模型具有计算速度快、稳定性高的特点。但Fan模型的缺点是其很依赖前期的试验数据，而这些试验数据又受试验时的环境和条件的影响[24]。
目前，对于风扇的模拟基本上都采用了风扇模型这种方式进行。
2.2.2 MRF模型
MRF模型（Moving Reference Frame模型）是一种定常计算模型，认为网格单元做匀速运动，这种方法适合计算区域上各点的速度等特征基本相同的问题，例如旋转的风扇。MRF模型是最简单的用于处理模型中有运动物体存在的一种方法。在使用MRF模型时，需要对计算域内的不同运动方式的子区域进行划分，单独对每个子区域进行运动方式的控制，子区域间可通过相接面进行数据交换。与Fan模型相比，MRF模型可获得更多的信息，如叶片上的流场、风扇特性、风扇效率以及叶片上的载荷分布等。
德国贝尔公司Knaus等[25]曾使用MRF模型，通过对动量方程添加科式离心力的方式对风扇进行模拟。丁铁新等[18]在对风扇模拟的几种方法进行比较之后，对风扇叶片等细节未做较大简化，直接用MRF模型进行模拟也得到了较为满意的结果。
2.2.3 滑移网格模型
滑移网格模型（Moving Mesh模型）是用于模拟风扇旋转效应的另外一种方法，采用这种方法计算出来的流场就是实际的流场，可以实时地观察到风扇的空间位置变化[18]。但与MRF模型相比，这种方法的计算时间长，计算量大，目前还是比较难于把握。
2.3 其它部件
在动力舱内部，还存在着一些辅助的部件，膨胀水箱、蓄电池以及发动机进排气装置等。一些塑料元件可以当作绝热边界来进行处理，而金属元件可以先给定一定的固定温度，从模拟计算的结果中，提取出相应位置的散热量，再将其作为边界条件，重新进行计算[26]。或者也可当作固定热源处理，给予一定的体积热源。
3 一维与三维联合应用
一维仿真计算周期短，可控性强，可从整体角度把握系统，研究系统中各部分间的影响关系和关联特性。而三维数值模拟计算关注细节和微观现象，可以观测到一维仿真无法观测到的局部情况，如面体内的流场、温度场、速度场等，观察到一些因素的作用和趋势。随着计算机资源的提升，计算方法的进步，以及客观工程分析要求，越来越多采用一维与三维联合应用。动力舱热流动分析数值模拟的趋势是将一维仿真与三维模拟计算结合起来，发挥两者的优势，从而达到更好的模拟效果[27]。
奥地利的AVL公司致力于将热管理系统内外流动联合仿真，在热管理系统空气侧流场使用SWIFT软件，热管理系统模拟使用一维热流体系统分析软件FLOWMASTER，发动机缸内燃烧和水套内流动使用三维热流体数值模拟软件 FIRE，并通过 CRUISE软件实现一维和三维系统计算数据的交换和衔接[2]。
英国MIRA公司和 JAGUAR公司利用 FLUENT
计算了发动机舱内流动与传热，使用 FLOWMASTER对冷却系统循环进行仿真，使用GT-POWER对发动机工作过程进行模拟，并将3个密切关联、相互影响的计算系统的边界条件和计算结果进行整合，各自的模拟结果为其它部分的计算提供边界条件，交换数据，互相修正，系统地研究了热管理系统性能和发动机舱内的流场以及温度场分布[28]。事实上，随着汽车和发动机数字化工程的发展，逐步完善的发动机过程仿真、空调过程仿真及整车行驶热空气动力学过程仿真等促进了动力舱多热力系统模型分析方法的不断进步。
4 结论
动力舱是车辆的重要的组成部分，也是汽车热管理涉及的主要问题。动力舱散热直接影响整车的动力性及经济性，致使动力舱热流动分析越来越受到重视，也成为评估和优化整车性能的重要途径。动力舱热流动分析涉及复杂的流动、传热、发动机工作过程、空调运行过程，以及环境热舒适性等诸多问题，面临多系统交互和性能制约，既要从全局角度进行掌控，也要从局部细节进行具体分析。一维与三维联合仿真是未来汽车开发设计的发展需求，因此集成各个系统之间耦合分析必将是未来的发展趋势。
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传动系统是棉花收获机械中必不可少的重要部分，其运转的可靠性和稳定性直接影响到采棉机的运行。为了验证设计的合理性，本文运用三维建模软件SolidWorks 建立了该传动系统的三维实体模型。通过建立其三维实体模型可以预知真实系统的装配关系以及整机质量等参数。在确定该传动系统设计合理以后，本文还运用虚拟样机技术对其进行了模拟仿真，找出了传动系统的运动学关系，求得了该系统的数值计算解。这种方法节省了经济投入，方便快捷，为实际样机的设计和制造提供了依据。
一、引言
常规的人工采棉机械效率低、收获期长、用工量大、条件艰苦且劳动强度大，每年采棉季节动用大量的劳动力。机械采棉技术既可以减轻采棉劳动强度，又有利于扩大棉花规模化生产经营，降低棉花生产成本、提高棉花生产综合效益。
全世界采棉机的主要生产国有美国、前苏联、以色列和中国等4 国。现有的采棉机传动系统大多都是液压传动或者其他高级方式。液压马达虽然传动方式简单直接，但是成本很高，与经济性设计思路相背离。其他先进复杂传动方式多存在零部件互换性差，维修时间长，机子无法作业将导致采收效率大幅降低，甚至错过棉花采收的黄金期，对棉花产量和质量都造成了影响。于是采用传统式的机械传动，不仅调节方便，而且易拆易换，且取材方便，成本很低。
在本文的研究中是采用多刚体系统动力学理论中的拉格朗日方程方法，建立系统动力学方程，对虚拟系统进行静力学、运动学和动力学分析，输出位移、速度、加速度和反作用力曲线。由于篇幅所限文章仅列举个别分析结果。
二、建立ADAMS 虚拟传动系统模型
根据采棉机整机设计，总传动系统的位置结构如图1 所示。将SolidWorks里面建好的三维实体模型导入ADAMS 软件里面，在ADAMS 中给传动系统加上初始条件，配合约束、驱动约束、阻力和阻力矩等。
1. 施加约束副
从SolidWorks 中建立的三维实体模型导入ADAMS以后，只有该虚拟系统的几何位置关系，需要添加约束关系，具体添加方法及参数在此不一一赘述。系统中除了这些约束以外，还需要给不运动的零部件如变速箱箱体，带座立式轴承等加上对大地的固定约束。另外应当给各零部件逐一添加对应的材料属性，并确定整机系统的重力方向，即可得到各零部件的质量属性参数。
2. 初步验证载荷的确定
进行仿真分析之前，首先应该检验样机模型，以便及时发现和排除建模过程中隐含的错误，以确保后续仿真分析的顺利进行。本文主要通过两个方面对样机模型进行初步验证。
(1) 人工检验样机模型基本参数：对照实际设计模型详细检验样机各零部件的参数单位、质心位置、质量以及初始装配位置，及时修正样机系统与实际模型有差别的部分。
(2) 使用ADAMS 自检工具检验：利用ADAMS 自带的自检工具“ModelVerify”，能够检查出仿真系统是否存在没有约束或过约束的构件，还能计算出样机的自由度等。
经过两种检查可以看出，虚拟样机模型建立正确，可以进行后续仿真分析工作。
3. 施加力
在系统中，所有轴的轴线都是与坐标系x 轴平行，所以所有的轴受到的来自带传动或者链传动的径向力都在y-z平面内。可根据轴上各零部件装配位置，轴段的长度等其他参数分别计算出各轴支座反力。
4. 施加阻力矩
压棉杆轴、拨轮轴以及螺旋输送器轴都受到外来力矩作用，因此在仿真模拟中，加入相应阻力矩。
此处以压棉杆轴所受阻力矩计算为例。在梳齿式采棉机作业过程中，拖拉机带动整机行驶，棉花被经过的梳齿间的缝隙夹持，随着整机前行最终被掳下来。在这个过程中，压棉杆的作用就是防止被夹持的棉株连根拔起。压棉杆上的防拔辊分布有具有方向性的锯齿形状的齿牙。在棉杆受到梳齿的拉力的情况下，压棉杆上的齿将棉杆向下压倒，从而实现防拔起棉杆的功能。棉杆在防拔起的时候要求棉杆表面纤维不被破坏，而棉杆的抗压强度（横纹）σ=3.5MPa。
因此可以将压棉杆轴上所受的垂直地面向上的力看成均布载荷，它的正应力应该小于或者等于棉花的抗压强度（σ=3.5MPa）。即该轴上受到的最大阻力矩可按均布荷载σmax=3.5MPa 来计算。
三、系统动力学仿真分析
1. 初始条件分析
在进行静力学、运动学和静力学分析之前，ADAMS会自动进行初始条件分析，以便在初始系统模型中各物体的坐标与各种运动学约束之间达成协调，这样可以保证系统满足所有的约束条件。本系统中，所有零部件的初始位置一定，初始速度都为零。因此，不用单独求解。
2. 运动学分析
建立系统仿真模型时，将系统中的运动副（构件与地面或构件与构件之间）用系统广义坐标表示为代数方程，即可写出其运动学约束方程组。系统中驱动约束是系统广义坐标和时间的函数，可以将系统运动学约束和驱动约束统一表示为：
对上式求导，即有速度约束方程；再次求导即可得加速度方程。在此，仅以变速箱输出轴与风机一级传动轴转速为例，仿真得到图2、图3 所示结果。
变速箱输出转速为30005.5deg/s（图2），风机一级传动轴转速为60009.75deg/s（图3），即可得知，风机一级传动轴与变速箱输出轴转速比约为2 ∶ 1。满足实际设计转速。
由以上分析可知，动力传动系统自建立模块运动关系正确，能够合理地表示出该传动系统的运动关系。
3. 动力学分析
（1）动荷系数的研究：静荷是指无加速度或加速度可以忽略的受力状态；动荷有加速度的受力状态。本文中构件等角速转动也为动荷的一种研究状态。在虚拟样机的动力学分析中，可以得到运动过程中各轴承座上的约束反力，这些结果可以与设计过程中求解的静平衡状态下的支座反力进行比较得到载荷的动荷系数，该结果可以反作用于设计过程，确保整机的安全性。
由于轴段同一位置的力和应力值成正比，所以动荷系数也可以表示为：
接变速箱右端输出的主轴上轴承处的静载荷为：FAd=320N，FBd=169N。而从整个运动仿真过程中测得两支座的动载荷如图4 所示。
由图4、5 可以算出kd max：
由静强度分析结果知道该轴上应力最大处的σst max=16.558MPa，因此σd max=36.1MPa，σd max ＜ [σ] 该轴在运动过程中的强度可以通过校核。
（2）变速箱动态特性分析：本文是基于IMPACT 函数的接触模式来定义的接触力，接触碰撞模型以Hertz 弹性撞击理论分析为基础，能比较准确地模拟变速箱内齿轮啮合时接触力的响应。
该传动系统中两齿轮均为运行速度较慢的齿轮，所以齿轮材料选择20CrMnMo，又因为变速箱是要实现等速换向的功能，所以两齿轮结果材料均相同。两齿轮都需经过渗碳淬火，表面硬度HRC60_2，心部硬度大于HRC30。因此得出齿轮对刚度系数为：K=7.53×105N/mm 。
另外，根据反复试验取碰撞指数e 取2.2；阻尼系数取100N/(s·mm)，即其阻尼为7.53×103s；变形距离d取0.1mm。两个齿轮碰撞时的摩擦按润滑处理，取动摩擦系数为0.1，静摩擦系数为0.16。
由图6、图7 可以分析得到，在转速加载阶段，随着速度的增加，啮合力的波动幅度增加，达到峰值后逐渐变小；接触力基本呈现周期性变化，每个周期接触力都是如正弦波形一样先从最小值逐渐增至峰值然后逐渐回落变小。它形象地反映出了齿轮之间的啮合情况，两啮合齿轮从即将进入啮合区，然后逐渐啮合，然后到啮合区域中心，最后逐渐脱离开。两齿轮碰撞力最大达到了703N。从图中可以发现齿轮的碰撞力有明显的动载成分，碰撞力围绕着一个定值上下震荡，表明齿轮在啮合传动的过程中存在着明显的冲击振动。
两齿轮第一次出现峰值的时间为1.17s，此时接触力为674.5N； 第二次出现峰值是在第3.3s 处， 接触力为637.8N；碰撞力在冲击振动作用下在第13.9s 处出现了最大接触力，为703N。从图中可以看出接触力波动周期为1.13s。在过高的接触应力的多次重复作用下，齿面表层就会产生细微的疲劳裂纹，裂纹的蔓延扩展使齿面的金属微粒剥落下来而形成凹坑，容易出现疲劳点蚀导致齿轮失效。本文中经过虚拟仿真测得的最大接触力也只有703N，说明本机中的变速箱内的齿轮对的强度足够，不会因为齿轮啮合时的冲击载荷而发生失效。
（3）模态分析：模态只与结构的刚度和质量及结构阻尼有关，与外在作用无关。分析中忽略系统阻尼对其自身振动特性的影响，不施加任何载荷，只施加简化后的约束。本文中先分析各个关键轴的模态，运用常用的有限元计算软件ANSYS 中WORKBENCH 模块进行分析。整机系统的结构较为复杂且零件尺寸大小差异很大，在ANSYS 中进行分析的计算量过大，因此选用了ADAMS 结合计算出整机的模态参数。
右端主轴的激振频率为8.33，该轴的前6 阶固有频率值分别为：1 阶4.48e-004，2 阶496.84，3 阶497，4 阶1191.1，5 阶1191.4，6 阶1328.6。右端主轴的激振频率不接近该轴的任何一阶固有频率，因此该轴避开了破坏性很强的共振区。其振型图如图8 所示。
第一阶轴的振型主要表现为挤压变形；第二、三阶为弯曲和扭转的组合变形，且变形量对称分布，轴向中点附近振动最强；第四、五阶振型表现为拉伸和弯曲组合，主要发生在连接变速箱输出轴一端的轴头，此段轴头连有滚子链联轴器，且为扭矩的输入端；第六阶固有频率下，轴的振型表现为弯曲和扭转组合，过轴的轴向中点的横截面对其振型的对称截面。
（4）静强度分析：静强度分析研究结构在常温条件下承受载荷的能力，通常简称为强度分析。静强度分析的内容（应力分布、变形形状和屈曲模态等）可通过静力试验测定或验证。本文采用有限元法进行分析计算，使用的软件为ANSYS WORKBENCH。
接变速箱右端输出的主轴的强度分析结果如图9 所示，其等效应力最大值为16.558MPa，主要出现在轴上与皮带轮配合的轴段上，变截面的地方为应力集中的地方，这些截面积发生变化的轴段处应力值急剧增加。但是该轴上的最大等效应力值小于该轴的许用应力，说明该轴的强度通过校核。
四、结语
本文研究的传动系统是基于4MSC-3000 采棉机整机设计的，4MSC-3000 采棉机是朝着经济型及适用型发展的一种新型采棉机。通过4MSC-3000 采棉机传动系统动力学仿真分析得到以下结论。
（1）通过运动学分析，证实了本虚拟传动系统的模型建立很准确，该系统可以准确地表达出真实传动系统的各项参数，为后续力学研究做好了准备。
（2）系统中各关键轴都通过了静强度校核，并且，在考虑到动荷系数的影响下各关键轴也满足结构强度。
