摩托车发动机变刚度弹性悬挂系统研究与应用

振动问题是阻碍我国摩托车产业发展的一大障碍。传统解决方法，结构复杂，成本高，采用弹性减振器进行振动控制，克服了传统方法的弊端。对发动机弹性悬挂系统进行动力学分析，推导出弹性减振器的设计理论。针对在弹性悬挂过程中存在的问题，提出了变刚度弹性悬挂原理。研究成果应用于实践，解决了某200型摩托车的振动问题。     

主动变刚度／阻尼系统的变结构控制

本文提出了主动变刚度／阻尼（ＡＶＳＤ）控制系统的理论模型，分析这一半主动控制系统的工作原理，基于变结构控制理论（ＶＳＣ）推导了ＡＶＳＤ控制系统全状态输出反馈控制律，还从实际工作应用出发，提出了一种只需观测系统部分状态的直接输出反馈的开关控制律。     

飞机发动机变阻尼变刚度吊挂系统隔振性能的计算分析

为了对发动机吊挂系统的隔振性能进行全面系统的研究,分别在发动机安装节和吊挂连杆模型中添加了Voigt单元,通过调节Voigt单元中的可变阻尼改变安装节或连杆的刚度,构成两种不同的变阻尼变刚度发动机-吊挂-机翼系统,建立其相应的力学模型和动力学方程;通过求解动力学方程,得到系统振动传递率。计算结果表明,合理设计变阻尼变刚度系统,不但能实现对系统共振峰值的抑制,而且能有效的降低非共振区域的振动传递率。     

变刚度半主动结构振动控制

变刚度半主动控制是通过改变结构的刚度来减小结构的振动反应。本文提出了变刚度半主动控制系统及其理论,并研制了该系统,成功地实现了变刚度半主动控制振动台试验。试验与分析表明,所提出和研制的半主动控制系统能够有效地减小结构的振动反应。该系统可实现全部硬件化、构造简单、造价低、健壮性好、鲁棒性好,具有很大的应用前景。     

车下设备悬挂刚度对车辆平稳性影响

为分析车下设备悬挂刚度对车辆平稳性的影响,通过对某型动车的车体有限元模型进行模态计算,并利用多体动力学软件SIMPACK的接口模块FEMBS建立该动车的刚柔耦合系统动力学模型,研究不同的设备悬挂刚度对车体与设备的耦合振动影响。通过刚性与弹性两种不同的联接方式对的比分析可知,弹性联接方式能够对车体的弯曲振动起到抑制作用,由此大大降低设备对车体振动的影响。刚度优化仿真结果表明：车下设备悬挂刚度的不同对车辆的平稳性指标有着重要的影响。     

弹性梁的刚度优化设计

利用阶梯析算法,给出了超静定弹性梁在任意载荷作用下最大挠度最小的刚度优化设计的表达式,用实例给出了在均布载荷作用下的刚度优化设计结果,并与相同的等截面兴做了比较,优化效果明显。     

主动变刚度控制系统的瞬时最优控制算法

本文基于瞬时最优思想提出了主动变刚度（ＡＶＳ）控制系统的控制算法，并导出了其控制律，基于此控制规律进行计算机仿真分析，并与结构无控和被动刚度控制时的控制效果梆了比较，仿真分析表明，该控制律可以有效地上结构在地震作用下的动力反应。     

非线性阻尼变刚度半主动结构振动控制

提出了具有非线性阻尼器的可变刚度系统及其半主动振动控制理论与方法，通过对５层钢框架试验模型的仿真计算，分析了非线性阻尼变化对结构振动响应的影响。分析结果表明：所提出的半主动控制系统能够有效地减小结构的振动反应。     

水平两自由度组合结构体系的变刚度控制

可变刚度系统应用于单体结构能够取得显著的振动控制效果。本文提出了组合结构体系的变刚度半主动结构振动控制，并通过对水平两自由度组合结构体系的变刚度吸能释能控制系统的研究，揭示了水平组合结构体系变刚度振动控制的机理。分析表明，采用这种变刚度半主动控制，能够使组合结构体系在地震作用下的动力反应得到有效的控制。     

基于LMS自适应滤波的汽车主动悬架研究

针对简化的车辆模型，确定汽车簧上质量的加速度、车轮与地面问的动载荷以及车身的动挠度为悬架系统性能评价指标。将LMS自适应滤波算法与广义自适应控制相对比，仿真计算表明，LMS自适应控制策略不仅计算简单，而且性能指标明显优于广义自适应控制方法。     

摩托车噪声控制的试验研究

针对某 12 5摩托车噪声指标离国家即将实行的新标准相差甚远这一事实 ,进行了互为补充 ,互为验证的噪声源识别、噪声源分离及消声器插入损失等测试研究 ,识别出了主要噪声源。在不影响成车动力性、经济性和制造成本的前提下 ,提出了具体治理措施 ,使成车加速行驶噪声达到了新标准的要求。     

一系螺旋弹簧动刚度对车辆-轨道耦合振动影响分析

建立准确表征一系悬挂轴箱螺旋弹簧波动特性的力学模型,运用动刚度矩阵法求解,研究其对悬挂系统隔振性能影响。结合基于格林函数法的车辆-轨道耦合动力学模型,引入弹簧刚度频变特性,对比分析考虑一系螺旋弹簧频变刚度前后车辆动力学性能之间的差异。结果表明,动刚度矩阵法可以精确求解螺旋弹簧随频率变化的动刚度特性,在一阶模态振动频率后弹簧刚度值呈现103等级的剧烈变化,该结果与有限元模型结果一致;一系螺旋弹簧的动态频率特性导致轮轨激励由车轮至构架的振动位移传递率提高到接近于1,而对车体的振动传递率提高到了10-3左右;在整车车辆-轨道动力学计算中,其对轮轨振动影响较小,但车体与构架出现了较高的高频振动能量峰值。包含一系悬挂动刚度的车辆模型更接近实际,为了降低车辆振动,应尽量提高一系螺旋弹簧自振频率并降低动刚度变化幅值。       

刚柔耦合列车半主动悬挂参数自调整模糊控制

为抑制刚柔耦合列车模型车体横向振动,在ANSYS中建立车体有限元模型并将模态中性文件导入ADAMS/Rail,建立考虑车体横向弹性振动的刚柔耦合列车动力学模型,分析弹性振动对车体运行平稳性的影响。提出以车体前后两端横向振动加速度为反馈,采用参数自调整模糊控制对车体前后横向加速度进行双闭环独立控制。联合仿真结果表明,柔性车体的横向振动显著大于刚性车体的横向振动,通过必要的半主动参数自调整模糊控制,有效的降低车体横向振动,获得相比于普通模糊控制更优的控制效果。     

采用虚拟样机技术的摩托车发动机减振设计

引起发动机振动的一个重要因素是发动机曲柄连杆机构往复运动产生的惯性力和惯性力矩。作者使用Pro/Engineer和ADAMS,建立了摩托车发动机的三维数字化模型和动力学模型,对摩托车发动机进行了动力学仿真分析,并和试验结果比较,验证了模型的正确性。在此基础上,进行了平衡轴减振设计,使得产品的减振效果达到了企业的要求。这种基于虚拟样机技术的产品设计,大大提高了产品的设计效率,缩短了产品的设计周期。     

利用模糊神经网络的汽车主动悬架与EPS集成控制

在基于转向的主动悬架整车动力学模型基础上,引入EPS模型、轮胎模型和路面输入模型,应用模糊神经网络控制方法,设计汽车主动悬架与EPS集成控制系统及其控制策略,集成控制器根据车身姿态的变化,动态调节主动悬架系统的作动器作用力和EPS的助力转矩,进行转向盘转角角阶越输入的仿真计算和分析,结果表明,相对于不加控制的悬架和转向系统,基于模糊神经网络的主动悬架与EPS集成控制系统的质心垂直加速度峰值和标准差分别下降40.94 %和26.06 %,整车横摆角速度峰值和标准差分别下降6.24 %和48.15 %,有效抑制车身的振动,提高汽车的行驶平顺性和操纵稳定性。