换挡工况下湿式换挡离合器变胞机理

针对目前难以全面描述湿式换挡离合器变结构、非定常和非数值的变拓扑工作过程的问题,基于湿式换挡离合器工作特性的分析,定义摩擦对偶片各构态的约束函数,建立摩擦对偶片变胞器,提出湿式换挡离合器变胞的图形描述方法. 采用矩阵分析法,以约束函数为元素,推导离合器各构态的邻接矩阵,解析相邻构态转换时对应的变胞函数和变胞方程,构建湿式换挡离合器工作的变胞拓扑模型,揭示换挡离合器工作状态转换的变胞机理. 基于变胞机理分析,提出更直观和简便的离合器动力学建模方法,通过对比分析离合器转速变化规律的试验和仿真结果,表明该方法的准确性和可行性.     

自动变速箱换挡过程及其控制方法分析

搭载液力机械自动变速箱(Automatic Transmission,AT)车辆的换挡过程控制对其换挡品质有重要影响,通过AT换挡过程简化模型,分析换挡品质的关键控制阶段-扭矩相和惯性相。并以动力升挡为例,详细分析换挡过程各阶段换挡压力控制策略,即换挡搭接时刻、换挡压力控制、自适性控制的具体实现方法。     

行星齿轮变速箱换挡过程的建模与仿真

利用多体系统动力学方法 ,建立了行星齿轮变速箱的换挡过程的动力学模型及换挡过程自动变速系统的运动微分方程 ,并进行了仿真计算。模型的建立为换挡过程的仿真与控制提供了理论基础 ,为改善换挡品质提供了可行的途径     

汽车变速箱壳体结构拓扑优化设计

将基于变密度法的拓扑优化技术引入到汽车变速箱壳体结构设计中,同时在优化过程中考虑了制造工艺的约束。首先通过对变速箱壳体分别进行静态和动态拓扑优化来提高变速箱壳体结构的强度、刚度、固有频率以及控制结构重量。然后根据拓扑优化结果并综合考虑其制造工艺等要求,对变速箱壳体进行详细的结构设计。最后对变速箱壳体最终设计模型进行应力分析和模态分析,结果表明:该变速箱设计方案不仅在各工况下的应力水平低于材料屈服极限,而且一阶模态避开了动力总成系统共振敏感区。     

基于节流阀模型的变循环压缩系统模式转换过程数值模拟方法研究

为了研究变循环发动机压缩系统模式转换过程中气动特性变化规律,基于节流阀理论,建立了能够描述不同开度下模式选择阀门节流特性的低阶模型。并将该模型以特征边界的形式应用于某双涵道变循环风扇的外涵道出口,建立了用于模式转换过程流场数值仿真的全三维/低阶混合计算模型。通过与全三维阀门建模的计算结果对比,验证了节流阀计算模型的精度和有效性,进一步将此方法用于该变循环风扇单-双涵道模式转换过程风扇性能变化预测及分析,得到以下结论：表征节流强度的节流阀系数只与阀门流通面积比有关,与阀门角度无关,因此该节流阀模型对于不同运动角度范围的模式选择阀门具有普适性;节流阀模型方法能够准确地预测模式转换过程中风扇整机及各级气动特性的变化趋势,与阀门三维建模方法相比,对风扇整机及各级压比预测误差不超过1.93%,效率误差不超过1.05%;在阀门关闭的过程中,第二级风扇性能变化更剧烈,第一级风扇性能在阀门开度较大时气动性能基本不变,开度较小时才出现明显变化,存在滞后性。     

基于变胞机构原理的举升式舱门机构运动学建模与仿真

变胞机构的概念提出较晚,对其理论研究尚在不断完善。近些年变胞机构的原理逐渐应用到新型机构设计上来,迫切需要运用适用的理论分析方法。为满足国家大飞机发展需求,提出一种平面约束变胞举升舱门机构,结合机构运动简图对其进行原理描述和拓扑分析,以几何参数法建立约束变胞机构全构态运动学模型,并使用Adams仿真与理论分析比对,结果相吻合。相比于传统飞行器舱门举升机构,变胞举升舱门机构在安装空间限定的情况下,可以以较小的推力举升机构,减小了举升机构整体质量的同时减少了电能的消耗,该种机构具有极强的应用价值。     

基于理想换挡过程的换挡品质评价模型

分析了目前有级式自动变速器换挡品质评价的各种方法,提出了有级式自动变速器理想换挡过程的概念,以DCT典型动力升挡工况为例建立了换挡品质评价指标体系。构建了以理想换挡过程为参考的换挡品质评价模型。基于此模型,进行了与换挡品质主观评价的对比试验,试验结果表明:该模型客观地评价了换挡品质且与主观评价有较好的一致性,为有级式自动变速器换挡品质评价提供了新的思路和方法。     

空间变胞机构运动及误差的全构态四元数模型

空间变胞机构的拓扑结构可变特性使得建立全构态模型是其运动及误差研究的一个难题,而现有欧拉参数运动模型中存在数学奇异和非奇异退化等问题,因此提出了采用罗德里格-哈密顿参数建立空间变胞机构的全构态模型。基于四元数理论建立了任意构态的运动模型,推导了相邻构态广义运动变量的递推关系。研究了结构误差、运动变量误差及运动副间隙对理想模型的扰动,构建了统一的范式表示机构的全构态四元数模型。通过典型实例的理论计算和仿真分析对比结果表明,所建模型的有效性,它既可分析空间变胞机构的全构态运动特性,也可研究构态变换前后的运动特性变化,为变胞机构的工程应用提供了理论基础。     

变胞机构结构变换的位移子群描述方法

为了对变胞机构的构态进行分析,提出了变胞机构结构变换的位移子群描述方法.给出了相邻和非相邻构件合并变胞的位移子群表示和计算方法以及变胞变换的位移子群矩阵表示和计算方法.提出了1个8-SSSS空间并联变胞机构,并将该并联变胞机构的结构变换过程采用位移子群和位移子群矩阵方法进行表示和计算,进一步验证了所提方法的正确性和有效性.新方法不但使变胞变换问题转换为位移子群的表示和计算问题,而且使变胞机构结构变换描述方法由拓扑结构拓展到了几何结构.     

空间可展开天线基本单元构型的数综合方法

为对金属网面可展开天线进行构型创新研究,提出了一种基于图论理论的金属网面可展开天线基本单元构型的数综合方法.根据基本单元的展开方式,总结出其运动链的特点,建立了运动链与拓扑图的转换关系,得到了4种基本单元的拓扑图模型.将拓扑图进行子图化分解,分析了构件的拓扑对称性.采用双色拓扑图分析了机架在不同位置时运动副的拓扑对称性,得到了满足拓扑要求的基本单元的构型总数.通过例子阐述了由拓扑图综合成机构的过程,并讨论了机构间的构型演化.算例及分析表明：该方法得到的构型总数可方便计算机自动综合软件建立拓扑图库,同时为宇航空间可展开机构理论的研究提供了借鉴与参考.