高寒动车组-40℃环境下动力学性能

低温环境对高速动车组动力学性能影响显著,需要掌握低温下的车辆参数变化范围,针对-40℃或极低温工况鲜有研究。基于悬挂元件低温特性试验结果,建立高寒动车组非线性动力学仿真模型,并将常温环境下的动力学仿真结果与线路试验结果进行对比验证;将车辆系统悬挂参数、轮轨匹配、轮轨界面参数考虑为正态随机分布,采用拉丁超立方采样方法组合得到300种计算工况,仿真研究高寒动车组在-40℃低温环境运行时的动力学性能。300 km/h速度条件下,车辆运行稳定性和安全性能满足标准要求,但新镟修车轮在直线运行工况下的横向平稳性较常温环境下差,主要是由于车辆发生了横向低频晃动;低温引起橡胶元件和减振器的刚度和阻尼增大,导致在与车体上心滚摆接近的频率范围内,前后转向架同向蛇行运动的阻尼比降低,引发以车体滚摆为主的横向晃动,因此高寒动车组需要注意预防新镟轮后的车体晃动现象。为低温环境下的高速动车组悬挂参数使用范围和动力学性能设计提供了参考。     

纯电动汽车电机驱动系统传动机构仿真分析

根据纯电动汽车性能进行电机驱动系统主要参数匹配,建立仿真模型,在CRUISE软件下进行仿真实验,模拟其动力性能,验证该模型车辆动力性能的可行性。探讨主要参数的确定,选择并设计出一种切实可行的纯电动汽车的动力传动系设计方案。分析影响各工况下该汽车性能的各种因素,提出改进纯电动汽车动力性能的措施。     

纯电动机场摆渡车动力系统匹配与性能仿真

对纯电动机场摆渡车的驱动电机、变速器和电池系统等参数的设计原则进行了分析,从车辆动力学角度确定了动力系统计算依据。分析了纯电动机场摆渡车的运行特点,研究确定了车辆行驶工况。利用CRUISE软件建立了纯电动机场摆渡车仿真模型,对动力系统匹配方案进行性能仿真。仿真得到整车的加速性能和续驶里程,计算了车辆在工况行驶下的电池功率输出曲线。仿真结果满足机场摆渡车的加速及续驶里程要求,符合车辆设计目标,整车动力系统匹配合理。     

微型电动汽车动力性能研究

为研究微型纯电动汽车的动力性能,对比分析了用于电动汽车的几种不同电池和电机,选取了能量密度大、使用性能优越的锂离子电池和体积小、效率高的永磁同步电机组成电动车的能量和动力源.建立了微型纯电动汽车的蓄电池、电机及整车的力学和数学模型,基于ADVISOR软件建立了车辆、电池、电机和整车的仿真模型.根据整车设计技术参数进行车辆行驶性能仿真,选取CYC_ECE循环工况,估算出该工况下车辆的电量消耗及续驶里程,并对动力性能的影响因素进行了分析.对比仿真结果与实车试验结果表明,所建立的模型是合理的,动力系统设计是可行的.     

橡胶元件低温特性对车辆动力学性能的影响

橡胶弹性元件在轨道车辆中的普遍采用,对提高车辆系统安全性和平稳性具有重要的作用.为研究低温环境下橡胶弹性元件动态特性对城轨车辆动力学性能的影响,开展低温环境(-40℃～20℃)下转臂节点、叠层橡胶等橡胶元件动态参数测试,建立了低温环境下城轨车辆动力学模型并进行动力学仿真分析.结果 分析表明:橡胶元件动态刚度随激振频率的...     

高真空环境下硅微机械陀螺品质因数的温度特性

分析了温度在高真空环境下对硅微机械陀螺品质因数的影响机理。阐述了热弹性阻尼的复频率模型和硅材料的温度特性,建立了品质因数温度特性理论模型,并对理论模型进行了仿真验证和实验验证。理论计算得到常温下品质因数的温度系数为-9.76×10-3/℃。利用ANSYS对品质因数的温度系数进行仿真分析,得到常温下品质因数温度系数的仿真值为-9.96×10-3/℃。对硅微机械陀螺进行品质因数温度实验,得到常温下品质因数的温度系数为-9.02×10-3/℃,与理论计算结果相差8.20%。实验结果表明:高真空环境下建立陀螺品质因数温度特性的理论模型可为陀螺的温度误差补偿提供理论依据,为陀螺的优化设计提供实际指导。     

基于刚-柔耦合模型的C80B型敞车动力学性能研究

以SIMPACK软件为多刚体动力学仿真平台、Ansys软件为柔性体仿真平台,采用在系统外将车体柔性化的建模方法建立C80B型敞车刚-柔耦合动力学模型,进行动力学性能仿真计算.在此基础上与刚体动力学模型仿真计算的动力学性能指标进行对比,分析车辆仿真模型中车体柔性化处理对动力学性能的影响.计算分析结果表明:车辆仿真模型中车体柔性化处理对车辆动力学性能的影响大于刚性车体对动力学性能的影响.     

纯电动车辆传动系统扭振模糊PID主动抑制仿真

基于纯电动汽车传动系统集中质量-弹性轴动力学模型,分析了输入转矩突变工况下传动系统的冲击振动。将传动系统扭振响应转化为车辆加速度,以抑制车辆加速度波动为控制目标,采用PID控制器对传动系统扭转振动进行主动抑制。为提高扭振控制器对模型参数变化和建模误差的鲁棒性,采用模糊控制对PID控制器参数进行了实时整定。设计低通滤波器对车辆加速度进行滤波,以得到了车辆加速度的跟踪目标,并通过理论分析给出了该低通滤波器的解析表达式。仿真结果表明,所提出的方法能够抑制电动车辆传动系统冲击振动,对传动系统中主要非线性因素和参数变化有较好的鲁棒性,且能消除电机高频转矩波动对车辆性能的影响,为纯电动车辆扭振控制器设计提供了参考。     

增程式电动汽车动力系统参数匹配仿真与分析

以某电动车为目标车辆,根据增程式电动汽车的结构与原理,对该车辆进行动力系统参数匹配。通过ADVISOR仿真软件建立模型,并且在各种循环工况下进行整车动力性能、纯电动行驶里程与燃油经济性能测试。仿真结果表明该增程式电动汽车参数匹配合理,各项性能指标均达到设计目标。     

轻型纯电特种车辆动力传动匹配仿真

针对轻型纯电特种车辆梳理分析了基本参数及设计目标,阐述了特种车辆动力传动匹配技术思路,创建了驱动电动机匹配、传动比匹配、动力输出的数学模型;采用MATLAB编程仿真计算驱动电动机参数匹配、传动比匹配;应用MATLAB编程进行车辆动力性仿真分析,得到车辆驱动力-行驶阻力图、加速度-速度曲线、爬坡度-速度曲线等仿真数据,并对目标值、仿真值、测试值数据进行分析,实现驱动电动机匹配、传动比匹配满足车辆的设计目标,为后续车辆开展工程设计、试验测试全过程提供技术支持。该仿真分析方法对其他纯电特种车辆动力传动参数匹配设计具有一定的参考价值。     

C/SiC典型构件噪声响应仿真分析

C/SiC复合材料具有耐高温、高比强、耐疲劳等优异性能,因而成为高超声速飞行器热防护系统和热结构的重要组成部件。现设计了一种C/SiC典型构件,并进一步基于有限元方法建立了仿真模型,采用参数优化技术对材料参数以及连接方式进行了修正,然后与常温行波管噪声实验结果进行了对比,验证了常温仿真模型的有效性,并基于模型预测了1 000℃时噪声载荷下的C/SiC典型构件响应情况。     

新型牵引-制动型液力变矩减速器制动性能研究

基于对某新型牵引-制动型液力变矩减速器的结构和特性分析,建立了某型车辆下长坡的仿真模型。通过仿真,研究了该新型液力变矩减速器在下长坡减速制动工况下所能达到的制动性能。     

基于ADAMS/CAR的重载车辆不平路面动载荷仿真分析

用ADAMS/CAR仿真软件建立了近似实测数据的某车辆模型和路面模型,对车辆在不同路面波形幅值、路面波长、载重和车速下的行车动载荷进行了仿真分析,为分析车辆-道路耦合系统的相互作用打下了基础。     

车辆主动差速器转矩横向传递及动力性能分析

为分析汽车主动差速器的驱动力矩横向转移特性及车辆动力性能损失情况,考虑非线性轮胎模型及驱动桥中各部件转动惯量对其产生的影响,建立能够反映其动力学响应和运动学特性的主动差速器状态空间模型,并在MATLAB/Simulink环境下对坡道直线加速行驶工况下的车辆主动差速器主要性能进行仿真研究。仿真结果表明:主动差速器能够在车辆加速行驶工况下通过左、右车轮之间的驱动力矩横向转移产生直接横摆力矩,在提高车辆操纵稳定性的同时降低对车辆动力性能的影响。     

驾驶员-履带车辆-路面系统的建模与仿真

利用ADAMS软件中的履带车工具箱构建的具有特殊行驶系的履带车辆整车的虚拟样机模型,研究车辆在不同路面、不同车速和使用条件下的动力学性能,以及对驾乘人员的影响.为了研究人对车辆的操纵控制与决策作用,建立了包括整车模型、路面模型、驾驶员模型的驾驶员-履带车辆-路面系统的虚拟样机,仿真了驾驶员对车辆的操控行为.     

超低温弹簧蓄能密封圈密封性能及试验研究

为研究往复运动弹簧蓄能密封圈的低温特性，通过构建等效弹簧建立二维轴对称模型，采用ANSYS分析弹簧蓄能密封圈在常温环境下装配和介质加压、由常温到低温过程中及低温加压过程中夹套的应力和摩擦力的变化。结果表明：常温和低温下夹套内外唇口为主要承压区，内外唇口的应力、接触压力、接触宽度和摩擦力随压力升高而增大；低温下的接触压力比常温下大，但接触宽度比常温下小，且摩擦力是常温下的2~3倍。仿真结果表明弹簧蓄能密封圈在常温和低温下具有良好的密封性能，通过常温氦气、低温液氮下的密封性能试验，验证了仿真分析结果的正确性，同时也验证了该弹簧蓄能内密封圈在常温和低温下良好的工作性能。     

车辆主动差速器转矩横向传递及动力性能分析

为分析汽车主动差速器的驱动力矩横向转移特性及车辆动力性能损失情况,考虑非线性轮胎模型及驱动桥中各部件转动惯量对其产生的影响,建立能够反映其动力学响应和运动学特性的主动差速器状态空间模型,并在MATLAB/Simulink环境下对坡道直线加速行驶工况下的车辆主动差速器主要性能进行仿真研究。仿真结果表明:主动差速器能够在车辆加速行驶工况下通过左、右车轮之间的驱动力矩横向转移产生直接横摆力矩,在提高车辆操纵稳定性的同时降低对车辆动力性能的影响。     

基于承载鞍加速度的货车稳定性判断方法探讨

车辆蛇行运动稳定性是车辆动力学性能的重要内容。为了探讨货车转向架承载鞍横向加速度与车辆运行稳定性的关系,应用SIMPACK动力学性能仿真软件建立了某货车的动力学仿真模型,在随机载荷条件下进行仿真分析,并与UIC标准、AAR标准进行分析比较。结果表明,承载鞍横向振动加速度可以作为评判货车蛇行运动稳定性的参考指标。     

基于免疫算法的差速驱动智能车辆轨迹跟踪研究

将车轮运动看成一种无侧滑、纯滚动运动.简化车辆运动模型为两轮共轴但独立差速驱动.并将基于免疫学原理中的人工免疫算法引入到车辆运动控制中.通过对车辆的轨迹跟踪仿真实验,验证免疫算法在车辆控制过程中的优劣.仿真结果表明,将人工免疫算法引入车辆运动控制中取得了良好的效果,具有良好的控制性能.     

基于模型预测控制的人车路闭环系统建模

为研究驾驶员和车辆在极限工况下的表现,建立了人-车-路闭环系统仿真模型。首先,研究了基于模型预测控制(model predictive control,MPC)的驾驶员模型,利用非线性二自由度车辆预测模型,以使轨迹跟踪误差最小的最优方向盘转角作为驾驶员模型对控制车辆的输入;利用Car Sim车辆动力学仿真软件,对目标车辆进行了参数化建模与实车试验验证。最后,采用双移线工况对建立的人-车-路闭环系统仿真结果进行了验证分析。