履带车辆扭矩载荷测试样本量的确定

扭矩载荷编谱技术是进行受载零部件机械结构设计和疲劳试验的重要研究基础.以某履带车辆传动轴为研究平台,以中值随机疲劳载荷谱编制原理和分散系数法定寿命原理为理论依据,提出了一种有较高置信度(90%以上)的样本量确定方法.通过设计扭矩测试及采集系统,获得了该履带车辆传动轴在典型行驶工况下的扭矩时域信号,依此确定了样本量的大小,并通过等效疲劳损伤原理进行了验证.该方法为编制履带车辆传动轴载荷谱提供了有效的原始数据,同时降低了试验样本数量及测试成本.     

车辆传动轴动态扭矩测量与数据预处理研究

为了解决车辆传动系统载荷谱测试过程中,转速高、扭矩大和温度变化范围广的环境中传动轴扭矩测量和数据传输困难的问题,研制了基于蓝牙4.0技术的车辆传动轴动态扭矩实时测量和无线传输测试系统.建立了传动轴动态扭矩信号预处理方法.在此基础之上,开展了实际车辆行驶过程中传动轴动态扭矩测试试验并且对数据进行了预处理.试验结果表明:在高转速等复杂工况下测试系统工作性能良好,能够准确地实时测量传动轴的动态扭矩;在信号预处理方面,箱线图法对异常值的去除有明显的效果.相对于小波分析通用阈值去噪方法,小波分析自适应阈值去噪对传动轴动态扭矩信号的去噪更具有针对性和准确性.     

某轻型履带车辆起步工况下主离合器接合过程传动轴疲劳损伤研究

为确保履带车辆传动系统的疲劳可靠性,在车辆起步工况下对传动轴进行疲劳分析,确定了主离合器在接合过程中影响传动系统产生疲劳损伤的主要因素。建立车辆起步阶段动力学模型,获得整车传动系统载荷与主离合器接合位移关系。搭建履带车辆动态转矩测试平台,获取典型工况任务下传动系统试验数据。设计典型工况下主离合器的步进接合动态测试试验,采集传动系统在主离合器接合过程中传递的转矩数据。采用雨流计数法和雨流滤波法对原始数据进行处理,应用线性疲劳累计损伤理论,对主离合器在不同接合位移时的传动系统传动轴进行疲劳损伤计算,确定传动系统产生最大疲劳损伤时对应主离合器的接合状态。研究结果表明,主离合器接合过程中从动盘轴向移动速率变化最大的位移点是传动轴产生最大疲劳损伤的危险点,占全部接合过程总损伤的73.86%,损伤程度为接合过程中主离合器同步状态的2.87倍。     

基于核密度估计的履带车辆传动轴载荷谱编制

为了建立军用履带车辆传动轴典型路面上的高可靠性载荷谱,通过实车试验采集接近实际使用情况的扭矩载荷及相关行车数据,由最少测试次数判据计算出载荷数据样本的置信度。由于试验载荷数据具有不规则的均幅值二维分布,基于二维核密度估计设计编谱流程,采取2次雨流计数,第1次雨流计数结果用于均幅值极值推断,第2次雨流计数结果用于核密度估计,既能很好地拟合均幅值分布,又能对实测雨流矩阵做合理外推。在获得典型路面使用寿命里程的二维设计载荷谱后,通过等损伤转换方法,将二维谱转化为以幅值为变量的8级程序块谱,并给出传动轴扭矩和转速的联合加载方法。研究结果表明,从疲劳损伤角度选择低载,舍去阈值为第8级幅值的0.8倍,频次和减少99.33%而损伤和只减少0.29%,可加速疲劳加载试验。     

分布式电驱动履带车辆驱动扭矩分配方法研究

分析了分布式电驱动履带车辆驱动扭矩分配对履带张紧力的影响.提出了基于效率最优的驱动扭矩分配方法:当一侧扭矩和不大于当前电机转速下最高效率点对应的扭矩时,前侧电机输出该侧所需所有扭矩;反之,前后两电机输出相同的驱动扭矩.提出了电机故障模式下驱动扭矩分配方法,实现驱动系统的容错控制.基于Matlab/Simulink建立了分布式电驱动履带车辆仿真模型.仿真结果表明,该扭矩分配方法有效可行.     

冲击载荷工况下履带车辆托带轮力学分析

在履带车辆托带轮受力分析的基础上,用有限元软件ANSYS建立了履带车辆托带轮的三重非线性有限元模型;以某型车托带轮为例,计算并绘制出轮缘、轮盘的载荷与变形曲线.同时建立了此托带轮3种有限元模型,并把该3种模型的应力及变形计算结果进行比较,找出了既满足精度要求又使计算时间最短的计算模型.     

履带车辆不同制动工况下的性能仿真研究

该文提出了履带车辆制动性能的主要评价指标,建立了某型履带车辆制动性能的仿真计算模型.用该模型模拟了履带车辆在不同制动工况下车速、减速度及制动距离的变化,通过与试验值比较,验证了模型的有效性和准确性.     

串联式混合动力履带车辆急加速工况功率平衡控制策略

串联式混合动力履带车辆前后功率链功率是否平衡,对车辆的动力性影响很大。针对实车急加速工况直流母线电压被拉低影响车辆动力性问题,开展串联式混合动力履带车辆急加速工况功率平衡控制策略研究。基于不同驱动电机外特性下系统波动情况,以及车辆行驶功率需求和发动机-发电机组响应特性,提出一种发动机-发电机组稳压和DC/DC-蓄电池组补偿的功率平衡控制策略,并通过实时仿真验证。实验结果表明,该策略可以平衡急加速工况前后功率链功率,直流母线电压波动范围-4.6%~2.36%,能够很好地保持系统稳定性。     

基于越野工况预测的混合动力履带车辆能量管理策略

针对越野环境下混合动力履带车辆能量管理问题,设计了一种基于越野工况预测的能量管理策略。使用车载传感器测量车速、车辆姿态角,基于支持向量机进行路况分类,建立越野路况识别模型;针对不同的越野路况,基于马尔可夫链利用历史行驶车速和加速度建立速度预测模型;以某混合动力履带装甲车辆为对象,设计模型预测控制策略进行能量管理控制。研究结果表明,所提出的能量管理策略能够完成越野环境下履带车辆能量管理控制目标,有利于改善混合动力履带车辆性能。     

履带车辆悬挂系统的动态特性分析

履带车辆悬挂系统的动态特性分析,以ADAMS软件建立其悬挂系统的两自由度动力学模型,并将路面不平度和行驶速度结合,构造出路面位移激励,得到对应的1/12车体响应,即得出该系统的频率响应函数.并计算出履带车辆在B、D级路面以不同速度行驶时,该悬挂系统的动态响应.     

特殊履带车辆

正近百年来,坦克装甲车辆履带行走系统的基本原理没有改变,但从总体布置和结构组成,或从悬挂装置来看,具有不少发展变化和不同类型。高速履带车辆的负重轮可以有不同大小、不同数量的各种方案,负重轮的大小影响一系列问题,多年来就有不同的选择。     

履带车辆动态转向过程的仿真模型

本文基于履带车辆转向动力学和发动机动态工作过程，建立了履带车辆动态转向过程的仿真模型。对一台装有二级行星转向机构的履带车辆转向过程的实例仿真显示，该仿真模型可以反映车辆动态转向中主要性能参数随时间的变化历程，为履带车辆动态转向过程的研究提供理论分析依据。     

履带车辆在不同行驶工况下燃油消耗量的仿真模型

该文首先利用曲面拟合法建立了发动机稳态工况的万有特性数学模型,然后建立了履带车辆在不同行驶工况下燃油消耗量的仿真模型,接着以某车辆为实例,应用 Matlab语言编程计算得出计算值,最后与试验值比较,验证了模型的有效性和准确性。     

基于SA-PSO算法的履带车辆多工况振动优化控制研究

为提高履带车辆整车行驶平顺性，提出一种基于模拟退火和粒子群混合的智能算法的履带车辆半主动悬架控制策略.首先建立履带车辆的刚柔耦合动力学模型，然后基于天棚控制理论搭建半主动悬架控制模型，最后利用混合智能算法对天棚控制的参数进行寻优.结果表明，优化后的控制参数可显著提高整车的平顺性，证明所提方法的有效性.     

在爬越台阶工况下履带车辆车体的应力应变分析

为了方便得到履带式装甲车辆爬越台阶时车体的应力及变形情况,基于Recur Dyn和ANSYS,采用模态综合法建立包括炮塔、行驶装置、悬挂装置和柔性车体等分系统在内的整车结构刚柔耦合动力学模型,分析了车身在受到台阶冲击时的瞬态响应,重点得到车身薄弱部位的动应力响应以及变形情况,并结合仿真结果提出了改进方法 .     

基于传感布置优化的履带车辆振动测试系统

针对大型结构振动测试传感布置优化问题,开发了集传感布置优化于一体的履带车辆振动测试系统。基于传感布置优化理论,提出一种惯性权值协同学习因子非线性动态调整粒子群优化算法;通过履带车辆有限元模态分析,获取节点不同阶模态振型值,依据模态置信准则开展履带车辆振动测试加速度传感布置优化计算;采用MATLAB和LabView混合编程搭建振动测试系统,开展履带车辆行进速度15 km/h的戈壁路、砂石路、铺面路以及起伏路4种典型路面谱激励下的车身振动测试试验。研究结果表明,试验测得的振动加速度最大值、最小值、均值以及均方根值与商用LabGenius振动测试软件结果基本一致,误差小于1%,验证了传感布置优化计算结果有效性及测试系统功能可行性,可为履带车辆振动测试传感优化及测试系统设计提供理论基础和实践指导。     

履带车辆动态系统时间序列的统计模拟

本文讨论履带车辆动态系统时间序列统计模拟的数学模型和计算机程序。采用RAMA(p,q)模型以统计模拟车辆随机动态系统的激励——路面不平度时间序列采样,按Rugge-Kutta法求解车辆系统的状态方程,获得振动响应时间序列采样,并经统计处理给出均方根值、自相关函数、功率谱密度函数、概率密度函数等统计性质。这种在计算机上进行模拟试验的结果,对车辆工程研究设计有实用价值,已用于履带车辆系统工程性能计算程序中,所得模拟采样数据还可用于车辆的优化设计以及依托于其上的其它动态系统的模拟试验研究中。     

基于图像技术的履带车辆测试路面仿真研究

针对传统路面仿真方法不能准确反映履带车辆测试路面的频率结构,提出了应用图像技术,识别、构建履带车辆测试路面的方法.通过比较识别路面的空间频率结构,表明该方法获取的路面信息与常用测试路面更为一致.     

履带车辆混合悬挂动态特性与匹配研究

通过油气与扭杆混合悬挂履带车辆的动态特性与纯油气悬挂和纯扭杆悬挂履带车辆的动态特性的对比分析,表明装用油气与扭杠混合悬挂的履带车辆动态性能低劣、但具有油气悬挂的可调性和扭杆悬挂的易安装、成本低、可靠性高和易维修保养等优点;并指出在设计混合悬挂时必须考虑悬挂特性最佳匹配的重要性.     

履带车辆双侧变速箱传动系统建模及动态仿真

随着现代履带车辆动力传动系统越来越趋向于一体化、综合化和集成化,传统的分析工具和手段已经不能满足现代机、电、液和自动操纵控制系统的需要.利用专业化的模块化模型进行车辆性能分析是分析工具发展的必然趋势.本文应用模块化建模手段,建立了双侧变速箱车辆动力传动系统及整车的仿真模型,对车辆的加速性进行了仿真研究并与实车试验结果进行了比较,验证了所建模型是正确和有效的,能够反映出系统的动态特性.该模型和建模方法能够方便地对车辆的性能进行预测并为改进设计提供依据.