切削力系数辨识的贝叶斯推断方法

快速标定斜角切削力系数的方法在切削力建模中得到了广泛应用,但该方法忽略了系数辨识过程中的不确定性因素。针对此问题,提出了一种基于贝叶斯推断的切削力系数辨识方法。推导了镶齿面铣刀铣削力解析模型,给出了快速标定斜角切削力系数的线性回归方法。通过马尔科夫链蒙特卡罗方法从切削力系数的后验分布中生成样本,然后基于贝叶斯推断方法评价切削力系数的变化。在给定的实验条件下,分别用线性回归方法和贝叶斯推断方法进行切削力系数辨识,将计算得到的铣削力与实验铣削力值进行对比,结果表明贝叶斯推断方法具有更高的预测精度。     

电动乘用车用两挡变速器匹配设计与仿真分析

基于AVL Cruise对直驱方案和两挡变速器方案进行了动力传动系统匹配设计与仿真;根据匹配结果对两挡变速器进行了结构设计,包括关键零件的参数计算、静力学分析和模态分析;通过对比两种方案在各种工况下的电机电流、转矩和电池电流,明确了两挡变速器对整车经济性和动力性的影响。结果表明,在各工况下,关键零件承受最大载荷时满足强度要求且未发生共振;两挡变速器方案可降低对驱动电机转矩和峰值电流的需求,提高系统效率,从而提高整车经济性,有效增加续驶里程。相关研究可为纯电动车动力传动系统的选择提供参考。     

高压共轨系统中的燃油温度变化及其影响

为说明高压流动燃油温度对喷油量的影响,进行了高压共轨系统中燃油温度变化及其影响研究,建立了燃油不同的发热和热交换数学模型,构建了高压泵、共轨管和喷油器的燃油温度模型,运用液压流体仿真软件AMESim构建高压共轨系统燃油热仿真计算模型;结合试验数据,验证了高压共轨系统燃油热模型的有效性,分析了不同燃油初始温度下不同部件出口燃油温度的变化。在高压泵转速分别为400r/min和1 600r/min时,高压油泵出口温度增加幅度分别约为4.5℃和23.3℃;在共轨管压力从55MPa增大到140MPa时,共轨管出口的燃油温度仅在35℃~55℃之间变化;在共轨压力为140MPa时,喷孔出口温度变化范围在90℃~110℃之间。燃油温度20℃、40℃时的压力变化较小,燃油温度0℃、60℃时的压力变化较大;在低共轨压力时燃油温度引起的喷油量变化大,高共轨压力时燃油温度引起的喷油量变化小。     

液力变矩器装配信息提取及自动装配研究

虚拟装配是提高装配质量,改善装配工艺的关键技术.通过分析目前广泛应用的装配模型,结合Pro/E中产品装配模型的表达,按部件层和特征层对产品装配信息进行分层描述,确定产品装配模型.以Visual C 为编程语言,Pro/Toolkit为开发工具,通过调用API函数的方法直接访问CAD模型的内部数据进行产品装配信息的提取.首先,在Visual C 中建立存储零件模型和装配模型的共有属性的基类、装配模型类和零件模型类继承基类的数据成员,同时定义约束类,并建立Pro/E系统中的约束类型与约束类成员对应关系,然后采用递归算法提取产品装配体的装配信息,利用零部件间的相互作用,建立简单清晰的装配关联矩阵.为装配工艺规划提供装配信息数据,利用Pro/ToolKit提供的API函数对模型树进行重构.通过装配约束获得装配基体和其它组件的位置和姿态关系,通过对零件物理属性的提取保证虚拟装配的真实性.最后结合液力变矩器实际装配的特点,采用Pro/ToolKit的API实现其自动装配.     

基于虚拟样机技术的液压液力复合转向机构的优化匹配研究

满足履带车辆在恶劣路面实现原地转向是转向系统设计的重要指标之一.目前,我国履带车辆普遍采用液压机械双功率流的无级转向系统,为满足大吨位车辆原地转向要求,必须匹配大排量的液压泵-马达或提高液压泵-马达的系统压力.为克服这些不足,提出液压液力复合转向工作机构.首先分析了液压液力复合转向机构的工作原理,确定了液力偶合器的原始特性.然后,以某车的综合传动系统为研究基础,通过引入液力偶合器构成液压液力复合转向机构,并在ADAMS/View环境中建立了相应的虚拟样机模型.以此模型为蓝本,确定了4个设计变量,通过分析,偶合器的有效直径和动力输入到液力偶合器泵轮的传动比为关键变量,并进行变量的敏度分析.最后,建立了优化约束条件和优化目标,利用ADAMS的DOE(Design of Experiment)功能进行了优化设计的仿真分析,确定了偶合器的有效直径和传动比,并进行了仿真实验.仿真表明,设计的液压液力复合转向机构可满足车辆在恶劣路面原地转向的要求,同时显著降低了液压泵-马达的排量,为低排量泵-马达实现大吨位车辆的转向性能提供了依据.     

织构化硅片表面的粘着行为

为研究织构化表面的粘着行为,采用电感耦合等离子体刻蚀技术在硅片表面进行柱状织构的构筑。使用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对织构化硅片表面的形貌进行观测,利用原子力显微镜进行粘着试验,并考察织构对表面粘着性能的影响规律。结果表明:经过织构化的硅片表面上形成了较为规整均一的柱状织构,在相同试验条件下与未织构面相比,织构面上的粘着力显著降低(下降了73%~77%),表明表面织构的存在减小了接触面积;当相邻织构间的距离一定时,具有较小直径的织构表面更有利于粘着力的减小;表面织构同时降低了范德华力和毛细力的大小,使范德华力减小了88%~89%,毛细力减小了62%~68%;无论是在未织构面还是织构面上,毛细力对表面粘着力的贡献均处于重要地位。     

基于轨迹规划与CNN-LSTM预测的履带式混合动力无人平台能量管理优化

混合动力能量管理策略是混合动力系统的关键技术之一,对整车效率和燃油经济性等综合性能起到决定性作用。对于履带式混合动力无人车辆,其复杂的行驶工况对能量管理策略提出更高要求。在传统工况预测方法的基础上,提出一种基于无人驾驶轨迹规划的卷积神经网络与长短期记忆网络的预测模型。针对系统状态变量与控制变量搜索范围广、计算量大的问题,优化动态规划算法以获得最优控制序列;设计模型预测控制方法实现能量管理优化控制;通过实车试验进行验证。研究结果表明,采用卷积神经网络与长短期记忆网络的预测模型比基于规划速度的直接预测模型的精度提高了3%;基于该模型预测控制的能量管理实时优化策略,比基于传统多步神经网络策略的等效燃油消耗量减少了3.9%,改善了整车燃油经济性。     

典型TC4框类结构TIG电弧增材制造工艺研究

电弧增材制造技术以其成形效率高、成本低的优势为钛合金薄壁框类结构件提供了新的成形方法。采用TIG电弧增材制造技术,研究典型TC4框类结构件的成形。首先,通过控制变量法研究工艺参数对单道宏观形貌的影响规律,获得了单道稳定成形的工艺参数范围。在此基础上,成形方框结构时,将焊枪和送丝杆整体旋转10°,实现了各向同性的稳定成形。之后,对典型"田"字形框类结构进行了路径规划,十字交叉位置采用圆弧搭接的路径,获得了表面质量良好的框类零件。     

二甲醚/乙烷混合气低温着火延迟特性

为了研究二甲醚/乙烷混合气在低温下的着火延迟特性,在快速压缩机实验台架上测量了二甲醚/乙烷混合气在上止点温度627～912 K,上止点压力16～30 bar,当量比0.5～1和乙烷掺混比0～70%条件下的着火延迟期.同时,基于CHEMKIN-PRO软件进行了同等工况条件下的模拟计算.实验与模拟结果表明:二甲醚/乙烷混合气总着火延迟期呈现明显的负温度系数(NTC)现象,且在较低的上止点压力下NTC现象更加明显.上止点压力和当量比的增加使得第一阶段和总着火延迟期均呈现缩短趋势,尤其在NTC区间.乙烷的添加显著抑制了着火,混合气的第一阶段和总着火延迟期显著延长.化学动力学分析表明,乙烷竞争主要由二甲醚低温着火过程主导产生的OH自由基进而抑制二甲醚的低温氧化,而自身的着火过程得到促进甚至呈现两阶段特性.但是随着乙烷掺混比的增加,整体混合气的低温着火过程仍受到抑制,放热率和活性自由基累积量降低,因此着火延迟期延长.     

基于微分几何方法的磁悬浮微动平台的非线性控制

微分几何理论是分析和解决多变量耦合非线性控制系统的有效工具,本文将微分几何理论引入到磁悬浮平台控制中,对磁悬浮微动平台进行了状态反馈精确线性化研究,实现了磁悬浮微动平台悬浮和水平驱动两个子系统的精确线性化.仿真及实验结果均表明,这种解耦控制方法从根本上消除了竖直方向上的运动对水平方向驱动力的影响,该方法具有很好的线性化效果,优于传统DQ分解加泰勒级数展开的控制方案.