汽车挂车电磁制动器的控制系统

旅游挂车与主车的制动不协调是长期以来阻碍拖挂式房车发展的主要原因,电磁制动器的应用可有效地解决这一问题.研究电磁制动器的关键部件--制动器的控制系统,它可通过主挂车连接处的小变形信号来判断挂车所需的制动力.A/D数据采集卡把从应变片采集到的模拟信号转化为数字信号,计算机将获取的数字信号进行运算处理,应用到制动器的控制算法中,得到的控制量作为定时/计数器的初始化值.定时,计数器的8253芯片被初始化后可以叠加形成两路输出的脉宽可调(PWM)信号.信号输出给半导体金属氧化物(MOs)开关控制电磁制动器的电压,从而实现对挂车制动力的控制.电磁制动器的控制系统整车制动试验表明,可根据主车制动情况的变化实时控制挂车制动力.     

基于SPH算法的驾驶室底部结构对爆炸冲击波响应数值仿真

针对地雷等简易爆炸装置在车辆驾驶室底部非接触爆炸问题,引入无网格光滑粒子流体动力学(Smoothed particle hydrodynamics,SPH)算法模拟爆炸冲击波作用下车辆底部结构的响应。以四边约束靶板为研究对象,分析靶板在爆炸冲击下的能量、应力变化和破坏形态,通过与传统的任意拉格朗日欧拉(Arbitrary Lagrangian-Eulerian,ALE)固流耦合分析法和经验公式计算结果对比,验证SPH算法应用于处理此类问题的可行性;利用SPH算法对爆炸冲击波作用下驾驶室底部结构进行数值仿真,分析车辆底部的油箱、电瓶支架、驾驶室地板、车架等关键结构的冲击响应,并与试验做出对比验证。仿真结果表明,基于SPH算法的爆炸仿真分析具有精度较高、建模简单、耗费计算资源少等优势,能够应用于爆炸冲击波作用下驾驶室底部板壳结构的响应研究,并为驾驶室底部结构抗爆炸设计提供参考。     

轮胎疲劳失效研究综述

轮胎寿命对车辆行驶安全性影响巨大,而轮胎失效方式主要是疲劳失效.针对轮胎的疲劳失效,综述国内外疲劳失效的几种研究方法的特点和应用状况,认为裂纹扩展方法为主要的研究方法;而在基于该方法的研究中,疲劳失效评价指标的合理确定,直接影响到轮胎疲劳寿命的评价;疲劳寿命预报的模型分析技术也是目前轮胎失效研究亟待解决的技术难题之一.通过对目前所使用的评价指标的相关文献和理论调查,指出采用断裂能指标对寿命的预测比其他指标更合理.在对比了目前用来建立疲劳寿命预报模型的分析技术后,指出基于裂纹扩展方法,结合考虑温度效应的断裂能评价指标,并采用EDT分析技术建立疲劳寿命预报模型,预测轮胎疲劳寿命,将是分析轮胎疲劳失效比较有效的途径.     

电动助力转向与主动悬架集成系统动态性能智能控制

针对汽车电动助力转向与主动悬架集成系统控制的复杂性、不确定性及非线性,应用灰色预测理论、模糊控制理论和神经网络控制理论,提出电动助力转向与主动悬架集成系统动态性能灰预测模糊神经网络控制策略,研究集成系统的动态响应,设计以单片机LPC2138为内核的集成系统控制器。在仿真的基础上,进行实车道路试验。结果表明,采用灰预测模糊神经网络控制可对汽车电动助力转向与主动悬架的集成系统进行实时协调控制,汽车行驶平顺性改善的同时,缓解汽车转向时安全性与操纵稳定性之间的矛盾,提高整车综合性能。     

车用磁流变液流变特性分析及试验

磁流变液是一种新型的可控智能材料,其粘度可随外加磁场强度的变化而迅速改变,并且这种特性具有可逆、连续和易于控制等特点,在车辆减振器领域具有广泛的应用。介绍磁流变液材料的组成、特性及流变机理,分析和比较磁流变液的三种本构模型。通过磁流变液特性试验,结果表明磁流变液存在剪切稀化现象,并具有磁饱和特性;剪切屈服应力随着磁场的增大而增大,当磁感应强度达到一定时,剪切屈服应力开始减小;并针对试验提出了用修正的双粘度模型描述切应力。对磁流变液在车辆减振器的应用进行台架试验,表明减振器阻尼力随着外加电流增加而增大,当电流达到一定值后,减振器阻尼力趋于稳定,磁流变液具有可控性。     

基于模糊内模控制磁流变半主动悬架的时滞研究

时滞导致磁流变减振器可控阻尼力的不同步,降低了车辆半主动悬架的性能及其稳定性.基于半主动悬架临界时滞理论的分析,建立了含有时滞的磁流变半主动悬架的数学模型与传递函数,为其控制系统的时滞研究提供了理论依据;并在模糊控制策略的基础上,运用内模理论对控制系统进行时滞补偿.研究表明进行时滞补偿的系统改善了悬架性能.     

车辆电磁制动器CAT系统的开发

针对制定的电磁制动器试验规范和评价体系,进行车辆电磁制动器计算机辅助测试技术(Computer aided test, CAT)测试系统的结构设计,用调速电动机驱动摩擦盘,模拟不同车速时汽车制动鼓的转动;设计出合适的电磁制动器和电磁体的安装机构,为便于实现测试自动化,采用气动分离机构。基于多功能数据采集卡(Data acquisition, DAQ)和图形化编程语言LabVIEW,提出虚拟仪器测试系统方案,开发出车辆电磁制动器关键性能的计算机辅助测控系统,实现了电磁制动器制动力矩及其关键部件电磁体的电磁吸力、摩擦力等的测试。最后用LabVIEW与SQLServer通信接口的设计,实现了CAT系统与CAD系统的集成和数据共享。该系统经过计量认证和两年的实际运行表明,基于虚拟仪器的电磁制动器性能测试系统能够满足测试需求,测量所得数据能够满足分析的要求。     

层错能在剧烈剪切变形时对晶粒细化的影响

基于等通道角挤压晶粒细化技术,研究不同材料在相同工艺条件下为什么其晶粒演化过程会出现较大的差异,提出晶体结构与层错能在等通道角挤压过程中的剧烈剪切变形对纳米/超细晶粒组织塑性变形及晶粒细化机制的影响。试验采用中低层错能的面心立方晶格纯铜和中高层错能的体心立方晶格中碳钢作为试验材料,挤压工艺采用冷挤压和Bc工艺路径。试验结果表明,中高层错能的体心立方晶格金属是以交滑移和位错分割方式使晶粒细化;中低层错能的面心立方晶格金属是以位错分割和孪生方式使晶粒细化。金属层错能越高,剧烈剪切变形时交滑移作用越大,晶粒细化的速度也越快。体心立方结构的钢在等通道角挤压四道次后可获得均匀的纳米/超细晶粒组织,而面心立方结构的铜挤压八道次后才可获得均匀的超细晶粒组织。     

磁流变减振器半主动悬架的系统时滞

时滞导致磁流变减振器可控阻尼力的不同步,降低了车辆半主动悬架的性能及其稳定性,因此时滞问题是近年来半主动悬架的研究热点之一。基于RD-1005-3磁流变减振器的响应特性,在半主动悬架临界时滞理论分析的基础上,建立含有时滞的磁流变半主动悬架的数学模型与传递函数,分析时滞对悬架幅频特性的影响;通过对临界时滞数值解的分析,为磁流变半主动悬架控制系统的时滞研究提供理论依据。在模糊控制策略的基础上,运用Smith预估补偿控制对系统进行时滞补偿,并在Matlab中进行仿真分析。对搭建的单质量磁流变半主动悬架系统进行台架试验,仿真和试验数据均表明进行时滞补偿的系统很好地改善了悬架性能。     

旅行车独特悬架系统的运动特性

利用ADAMS软件建立麦弗逊支撑杆摆臂式独立前悬架和带横置钢板弹簧独立后悬架系统的动力学仿真模型,进行运动学仿真分析和试验研究,得到随车轮跳动悬架各项定位参数的变化规律.前悬架车轮前束角的变化趋势和幅值不合理,将增加汽车的过度转向趋势和加剧轮胎磨损.与传统建模方法相比,刚柔耦合建模技术能有效提高带横置钢板弹簧的独立悬架系统的运动特性的仿真分析精度.