集成化车辆动态称重仪精度分析与实验研究

为了达到更好的车辆动态称重精度,在分析车辆过秤态势受力情况的基础上,设计了一种高精度的集成化动态称重仪结构;针对诸多因素对行驶称重系统的输出值产生的影响,提出了结合神经网络的计算模型,可以提高动态称重精度.经试验验证,该行驶称重系统可用于交通数据采集和辅助实施超载检查.     

适用于高频激励的面内轮胎动态模型

为了合理表达轮胎在高频激励工况下的动态力学特性,建立了一种将轮胎连续物理结构离散化处理的轮胎动态模型。该模型将胎侧部分以及胎内压缩空气离散成一系列弹簧阻尼单元,带束部分离散成沿带束圆周方向均匀分布的多个质量点,质量点之间由代表带束拉伸和弯曲特性的弹性单元相连。在相邻质量点之间引入若干个无质量接触单元进行轮胎与路面之间接触力计算。利用TMPT试验数据对所建立的轮胎动态模型进行参数辨识和精度验证。对比结果表明,本文建立的轮胎动态模型不仅能够准确地表达轮胎静态力学特性,也能够很好地表达轮胎在典型不平路面上的高频动态力学特性。     

预测半悬挂犁与二轮驱动轮式拖拉机组动态侧向性能的计算机模型

本文根据离散系统动力学原理建立了半悬挂犁—拖拉机系统模型,该模型考虑了发动机扭矩、差速器、左右轮胎不同增重、犁体和轮胎侧向力以及半悬挂犁挂结参数和设计参数等因素,测量值与用该模型预测值基本一致。该模型可用于预测半悬挂犁与二轮驱动轮式拖拉机的动态侧向性能,并能优化该系统。     

动态车轮模型的胎体刚度解算

吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室于20世纪90年代提出的动态车轮模型,根据经验估计胎体刚度参数缺乏理论依据,为此本文提出了轮胎胎体六向刚度的解算方法。利用悬架试验台上垂向力、侧向力、纵向力、回正力矩加载试验的数据,计算出轮胎胎体的六向刚度,保证了动态车轮模型的仿真精度。     

组合称重台架的动态特性分析及数字补偿

为了提高组合定量的准确度和速度,对组合称重台架进行动态特性分析,建立数学模型,分析影响称重台架动态特性因素,提出通过增加阻尼器和采用数字补偿方法提高动态特性,实验表明此方法有利于实现快速高准确度定量.     

基于车辆运动学分析的动态称重误差产生机理

车辆动态称重系统广泛应用于治理超载超限运输,其称量精度与车辆通过计量平台时的运动状态有一定的关系.文中首先对运行车辆进行运动学分析,找出影响动态称重系统称量精度的主要运动形式,并以此为依据,得出车辆轴载称量原理,最后分析车辆通过计量平台时的振动来源,以揭示称重系统误差产生机理.     

钢板弹簧动态力建模

为在汽车动态仿真中建立精确的板簧悬架模型,进行了钢板弹簧的变形-动态力试验,分析加载频率及幅值对动态力的影响。将钢板弹簧动态力分解为静态弹力及动态干摩擦力,由此建立基于力控阻尼器干摩擦的一般钢板弹簧动态力模型。通过处理动态加载钢板弹簧动态力试验数据,对比分析本文模型与HSRI模型的表达精度。研究一般模型中动态参数与变形历程的关系,提出汽车动态仿真用钢板弹簧动态力模型并辨识了模型参数。研究表明:本文模型可精确描述钢板弹簧动态力特性,独立表达的钢板弹簧干摩擦模型也可方便地用于整车多体建模。     

基于系统参数辨识汽车动态称重的技术应用的探讨

针对目前在静态称重基础上改进形成的动态汽车衡存在的整体车辆称重的局限性以及测量信号处理受到众多因素干扰的状况,提出了合理适用的动态称重平台思想,选用合适的滤除干扰的数据处理方法,以此为基础设计了一种动态计量实验装置.并对测试数据进行了分析.     

软质电容式车辆动态称重系统

介绍了一种软质电容式车辆动态称重系统.对该传感器静态特性进行了研究,分析了受力面积和时间的影响,针对橡胶材料粘弹性特性,提出了利用四元件模型对其建模.同时进行了动态实验,车辆总重量的测量误差在10%以内,其精度优于ASTME1318-02给出的Ⅰ类WIM系统精度(置信95%时总重误差±10%).实验结果表明:利用文中提出的车辆动态称重系统进行测量是可行的,它有助于随时测量,便于交通稽查.     

基于BP神经网络的车辆动态称重技术

车辆动态称重对于控制超载运输或物流仓储等要求连续称重的场合具有重要作用。针对车辆动态称重的技术特点和工艺要求,分析动态称重过程的动力学模型,确定位移信号阶跃响应的最大超调量与车重之间的单调函数关系,提出1种基于BP神经网络预测最大超调量的动态称重计算方法,并在MATLAB环境下进行仿真分析,通过系统的学习和训练,完成了动态称重过程的车辆静态重量计算。结果表明,提出的动态称重算法可有效地提高车辆动态称重系统的称量精度,具有较高的实用价值。     

基于交替迭代的车辆主动悬架LQG控制器设计

针对主动悬架线性二次高斯控制(linear-quadratic-Gaussian control, LQG)控制器,提供一种快速确定其最佳控制加权系数及最优控制力的方法。 通过车辆行驶平顺性评价指标分析,利用无量纲归一化思想建立主动悬架最优控制目标函数,给出平顺性加权系数与控制加权系数间的关系;根据主动悬架力学模型,利用Newmark-β显式积分法,建立平顺性加权系数仿真分析模型。以路面不平度作为输入激励,以轮胎动位移和悬架动挠度为约束条件,借鉴交替迭代思想建立交替迭代优化算法,建立主动悬架LQG控制加权系数及控制力的优化方法。通过与现有LQG控制器设计方法的对比分析,对本设计方法的先进性和可靠性进行仿真验证,结果表明设计的LQG控制器能够显著改善车辆的乘坐舒适性。     

泥泞路面汽车轮胎附着力三维有限元计算

汽车高速行驶在淤泥路面上时,轮胎附着力会随着车速的增加而下降,对于车辆牵引力、操纵性及安全性产生不利影响.建立轮胎、淤泥和土壤三维有限元模型,利用有限元软件M SC.D ytran采用流固耦合算法,计算模拟了越野车在泥泞路面行驶过程,分析了轮胎对地面附着力随车速的变化,为设计适应淤泥路面行驶的轮胎提供了参考依据.     

冰面上轮胎稳态侧偏刷子模型

为了研究冰面上轮胎的稳态侧偏特性,介绍了胎面橡胶与冰面的摩擦机理。将接触面分为不同的区域分别进行传热分析,建立了橡胶与冰面的摩擦模型。采用高速摩擦试验台得到摩擦系数的试验数据,验证了模型的合理性。利用摩擦模型和轮胎的侧偏特性建立了冰面上轮胎的稳态侧偏刷子模型。研究了冰温、载荷、车速等对轮胎侧向力和回正力矩的影响。试验结果表明:冰面上轮胎的稳态侧偏特性有不同于干燥路面上的特殊规律。     

电动轮驱动汽车的最佳车轮滑移率实时识别

根据汽车轮胎与路面的附着特性及电动轮驱动系统的特点,提出了电动轮汽车驱动轮对应最大附着系数的滑移率实时识别方法。该方法利用包括车轮驱动转矩和转速在内的车轮动力学参数表达轮胎与路面之间的附着特性。通过计算其导数变化来检测车轮滑转状态,从而获得最大附着系数所对应的滑移率。通过仿真及实车试验对本文方法进行了验证,结果表明其可实时准确地判断车轮是否打滑,并输出最佳滑移率及最大附着系数。     

动摩擦特性对轮胎侧偏、纵滑复合特性的影响

将轮胎橡胶的动摩擦特性应用于侧偏、纵滑复合工况下的统一刷子轮胎模型中,分析了动摩擦特性参数对复合轮胎模型的影响,建立了附着区、滑移区剪切应力方向角,推导了考虑动摩擦特性的复合特性力学表达式,建立了可实现不同速度、不同路面及任意侧向、纵向摩擦特性下仿真的理论模型。     

路面分形和橡胶特性对轮胎滑动摩擦因数的影响

对橡胶黏弹性进行了简化计算,建立了结合路面分形特性和胎面橡胶特性的滑动摩擦因数改进模型。与修正的Savkoor滑动摩擦因数进行对比,验证了改进模型的有效性。利用改进模型对不同路况、不同胎面橡胶对滑动摩擦因数随速度变化的影响规律进行了仿真分析。仿真结果表明:改进模型能够将道路特性和胎面橡胶特性有机结合,在避免使用较难获得参数的情况下还能够准确地分析不同滑动速度下不同路面和不同橡胶特性对滑动摩擦系数的影响,为系统分析印迹的显隐特性提供了理论基础。     

汽车八自由度模型动态仿真研究

汽车振动系统是一个非常复杂的系统. 为达到准确反映整车振动情况,基于一定假设,在Matlab软件中利用牛顿法建立某汽车八自由度振动模型. 分析整车动态时域响应特性,基于滤波白噪声和二阶Pade算法,建立四轮相关路面模型. 验证路面精确度,并将其作为激励输入整车振动模型,利用Newmark显式积分法进行求解,将各响应量时域信号转化为频域响应信号并与该振动系统的频域仿真对比. 结果证明该模型的可靠性好,求解速度快. 进一步研究车身质心位置、悬架刚度、轮胎刚度和悬架阻尼等因素对驾驶员与车身质心处舒适性的影响,并基于原车参数提出改善整车舒适性的建议.     

Adhesion coefficient of automobile tire and road surface

The adhesion coefficient of automobile tire and road surface was analyzed and the formula about it was derived.Some suggestions about highway construction,driving safety of the drivers and the judgment of the traffic accidents were presented.The results show that the adhesion coefficient is a function with the extreme value.If there is atmospheric pressure in the tire,the load of the vehicle and the degree of the coarse on the road surface is not selected properly,it will reach the least and affect the safety of the running automobile.     

轻型客车制动过程仿真

在理论分析和试验的基础上,根据整车模型、制动器模型、轮胎模型等一系列数学力学模型,利用MATLAB／SIMULINK仿直软件进行制动过程的动力学仿真,计算出车速、轮速、制动力矩等参数随时间变化的关系。将道路试验结果与动力学仿真计算结果进行了比较,验证了仿真模型及仿真方法的正确性。     

时变垂直载荷及时变滑移率下轮胎的纵滑特性

在稳态半经验模型的基础上,根据松弛长度和有效滑移率的概念建立了能表达时变垂直载荷及时变滑移率低频输入下的轮胎纵滑特性非稳态半经验模型。该模型用一个弹簧(代表胎体的平移弹性)和稳态模型(代表胎面与路面的接触作用,也称接触模型)串联来近似表达轮胎的动态响应。试验表明,该模型的仿真结果与试验结果吻合,可以比较精确地表达轮胎非稳态纵滑特性。该模型满足一定理论边界条件,精度高且形式简单,易于车辆动力学应用。