基于RecurDyn的履带车辆高速转向动力学仿真研究

采用多体动力学仿真软件RecurDyn的履带车辆子系统Track(HM),建立某型履带车辆多体动力学模型,对履带车辆在硬、软两种地面的高速转向过程进行动力学仿真和对比分析,着重讨论履带车辆在软地面高速转向的动力学特性,为履带车辆转向性能的研究与高速转向的正确操作提供指导。     

基于多体动力学仿真的履带车辆转向性能分析

以多体系统动力学理论和方法为基础,基于RecurDyn软件建立高速履带车辆多体动力学模型及路面模型,对履带车辆在硬、软两种地面的高速转向过程进行动力学仿真和对比分析。重点分析车辆在转向过程中履带预张紧力、转向半径和路面工况这3方面因素对转向特性的影响。研究结果表明:履带车辆高速转向时,软地面转向性差,易发生车辆侧翻、脱轮等现象;车辆以20 km/h的速度,转向半径r>B/2软地转向时,两侧履带滑移(滑转)现象不明显,转向稳定性最好,当选取车重力的10%(20 kN)作为预张紧力时,履带动态张紧力波动变化小,车辆转向角加速度没有出现幅值突变,转向平稳。     

电传动推土机履带-地面接触力学仿真分析

采用多体动力学仿真软件RecurDyn的履带车辆子系统Track(LM)建立履带式电传动推土机多体动力学模型,通过Ground模块建立地面模型,并对其在干砂路面和黏土路面工况下直线推土作业进行了动力学仿真,研究分析了推土机在不同作业工况下整机的质心、履带接地长度、履带接地比压和滑转率随切土深度的变化规律,以及推土机在推土工况下的负载特性,提出通过对推土机质心的合理布置,能使接地比压均布,从而提高推土机工作稳定性的结论,为电传动推土机的底盘设计和传动系统的优化奠定基础。     

基于Simscape和RecurDyn的履带车辆动力学仿真技术研究

基于Matlab/Simscape建立履带车辆发动机和传动系统的物理模型.基于多体动力学软件RecurDyn建立履带车辆行动部分虚拟样机.通过Simulink和RecurDyn的接口技术,建立了发动机-传动装置-行动装置的履带车辆联合仿真模型.对履带车辆在硬路面进行直驶仿真,得到了换挡时的车速及驱动轮扭矩变化曲线;对履带车辆在硬路面进行无级转向仿真,得到了转向时驱动轮转速曲线和扭矩曲线、车速曲线和履带车辆运动轨迹.仿真结果表明,论文建立的履带车辆联合仿真模型有效可行,为履带车辆动力学仿真分析提供了新的思路.     

某高速履带式装甲车悬挂系统动力学仿真

基于多刚体动力学理论建立了高速履带车辆悬挂系统与地面作用的动力学模型,基于贝克理论建立路面,研究了高速履带车辆在工况为爬行60°坡时悬挂系统的动力学响应问题,分析了车辆爬60°坡在2种不同路面上左、右履带的平均转矩,并且和计算求得理论转矩进行比较,分析得出仿真数据和理论数据误差率在5%内,模型特别考虑了履带对履带车辆动力学响应的影响.     

高速履带车辆斜坡转向动力学过程仿真

在考虑高速履带车辆转向离心力和履带滑移的条件下,为了准确分析高速履带车辆在斜坡转向过程中履带径向摩擦力与动态张紧力的变化规律及影响因数,建立了多体系统动力学仿真模型。通过对仿真结果分析得到,分别在不同行驶速度、转向半径、斜坡角度条件下,径向摩擦力大小与运动方位角的变化规律;并得到履带动态张紧力随车辆方位角的变化关系曲线,以及车辆行驶速度与斜坡坡度对履带张紧力的影响规律。通过仿真值与理论值的拟合,文中所建立的多体系统动力学模型具有较好的准确性,对今后研究履带车辆转向过程控制提供理论支持。     

履带车辆软坡地面力学建模及行驶性能分析

丘陵山区特殊的作业环境严重影响履带车辆的机动性能.文中重点针对坡地倾角25.范围内的软坡路面环境,建立履带车辆地面力学模型,在此基础上,结合自主研制的小型山地履带底盘,通过基于动力学模型的数值分析与基于RecurDyn模型的仿真分析的结果对比,验证动力学模型的有效性、可信度,并依托该模型分析小型山地履带底盘软坡地路面行...     

考虑履带滑动的履带车辆转向载荷比分析与验证

为研究高速履带车辆稳态转向载荷比的变化规律,根据履带车辆转向过程中履带与地面之间的剪切应力-剪切位移关系,建立了稳态转向平衡方程和稳态转向载荷比模型。分析了履带车辆转向功率及整车转向载荷比随转向半径的变化规律,履带滑动对转向载荷比影响。最后对某高速履带车辆开展了稳态转向试验,进行数据处理和对比验证。结果表明:整车转向载荷比试验数据与理论计算结果有很好的一致性,验证了转向载荷比模型的准确性。     

履带式湿地系列推土机行走机构的仿真

采用多体动力学仿真软件RecurDyn的履带车辆子系统Track（LM）建立履带式湿地系列推土机多体动力学模型,对推土机的行走机构进行了仿真分析,着重对不同接地比压的履带式湿地推土机在相同含水量的路面运行过程中负重轮、驱动轮、履带销轴,以及斜支撑进行受力分析,提出结构改进优化建议及延长履带行走系统使用寿命的措施,为履带式湿地系列推土机的设计及使用提供参考.     

履带-轮-地面相互接触非线性有限元建模

为有效预测车辆履带系统动力学响应,应用非线性有限元描述了履带、地面及负重轮之间的接触,并建立了数学模型。在增量方程的基础上采用有限单元法解决了接触边界值问题,在半圆形和等腰梯形两种路面,干沙、粘土和沙壤土3种土壤及不同负重轮位置和履带刚度条件下进行了算例分析。结果表明:车辆在等腰梯形和半圆形路面行驶时,两个边角接地压力最大;路面越软,履带接地压力越小,且越均匀;负重轮间距和沉陷量越小,履带最大接地压力越大;履带张力和负重轮上反作用力随着履带刚度的增加而增大。建立的数学模型能够合理预测履带张力变化、几何大变形和履带接地压力。     

基于风雪两相流的高速列车转向架积雪特性分析与优化

针对高寒动车组转向架积雪问题,基于离散相模型对风雪两相流条件下雪花颗粒的运动特性进行了仿真分析,通过在转向架前后两端加装导流板,抑制转向架前端雪花颗粒的上扬趋势以及减少后端回流进入转向架区域的雪花颗粒的数量,并利用流动场协同原理,对转向架防积雪的导流板装置进行优化.研究结果表明:由于列车运行时产生的列车风在转向架区域形成大量低速涡流,导致雪花颗粒随底部高速气流上扬进入转向架,并在低速涡流附近形成堆积;基于流动场协同原理对导流板进行优化后,改善了转向架周围的流场特性,使得积雪量减少了７３．６％ ,有效地减少了转向架区域的积雪.     

汽车转向回正性能仿真分析

回正能力是汽车操纵稳定性的一个重要方面。建立了转向系统二自由度动力学模型与整车转向二自由度动力学模型,用MATALAB／Simulink对转向回正过程中的横摆角速度进行了动力学仿真计算。对影响回正性能的主要因素进行了详细分析。回正性能试验的实质是转向盘力阶跃输入下汽车的响应,它和转向盘角阶跃输入相似,可以用来研究汽车的操纵稳定性。汽车车速、转向系统扭转刚度和主销后倾角对回正性能的影响较大,而转向系统的粘性摩擦系数对回正性能的影响相对较小。     

基于打滑条件下的履带车辆转向分析

研究履带车辆转向性能时传统履带车辆转向理论不考虑履带接地段的滑转与滑移,计算结果与实际存在一定差别。在分析履带与地面相互作用的基础上,基于滑转滑移条件讨论履带车辆平稳转向的实际过程,导出了履带牵引力、制动力、转向阻力矩、转向半径和转向角速度的表达式,采用迭代法求其数值解,和传统转向理论的相关结果作了定量比较,并进行了实车试验。结果表明,考虑履带接地段打滑后相对转向半径约为不考虑打滑时的转向半径的1．5倍,即约为履带车辆接地长L与履带中心距B之比,转向角速度约为不考虑打滑时的2／3,考虑履带接地段打滑时转向半径与转向角速度同实车试验测定的数据相比误差在3％左右。表明建立的考虑履带打滑时的转向模型更符合履带车辆转向实际。     

电动助力转向传动机构的建模与仿真分析

从转向轴助力式电动助力转向系统减速传动方案出发,分析可行的两种方案各自优缺点,最终选择对蜗轮蜗杆——NGW差动轮系机构进行运动学和动力学分析,并建立三维模型,采用软件仿真分析具体方向盘和电动机转角规律下,有助力和无助力时齿条位移和速度变化线。从仿真分析知:有助力时齿条位移速度明显增大,揭示了提高驾驶员操纵方向盘舒适性的内在规律,为后续进行机构特性研究奠定了基础。     

基于径向基神经网络的声光偏转器控制模型研究

声光偏转是一种高速非机械光束方向控制技术,近年来在卫星光通信领域日益受到重视。运用径向基(RBF)神经网络模型实现声光偏转器光束方向控制,通过训练对RBF网络的权值和网络层元数等结构参数进行优化,调整得到理想模型。研究结果验证了该模型的可靠性与准确性。     

电动助力转向系统参数研究及优化设计

利用电动助力转向(Electric Power Steering,EPS)系统和二自由度整车的集成动力学模型,建立了汽车转向系统性能评价的转向路感、转向灵敏度和转向稳定性指标函数.通过频域仿真分析,研究了EPS系统结构与控制参数和转向性能指标之间的关系曲线.以转向路感和转向灵敏度有效频域能量均值为优化目标,转向稳定性为约束条件,建立了EPS系统多目标优化设计模型,并利用MATLAB遗传算法(Genetic Algorithm,GA)工具箱进行了优化设计.最后,对优化前后的系统进行了仿真对比分析.结果表明:EPS系统转向性能得到了较大提高,能够对EPS系统结构和控制参数进行匹配优化设计.     

飞机前起落架转向机构的设计与分析

在飞机地面操纵阶段,转向运动可通过差动刹车、改变发动机推力差及使用前起落架操纵系统来实现。文中归纳了几种机型不同前起落架转向机构形式,并对这几种转向机构结构形式的运动原理及优缺点进行了分析与总结。     

重型车辆转向节臂强化路耐久性断裂试验

为研究某重型车辆在试验场强化耐久路可靠性试验中发生的转向节臂锥体根部断裂问题,从材料组织结构特性和工艺装配精度角度考虑,对转向节臂断裂故障模式进行了详细分析。在断裂口附近粘贴全桥弯曲应变片并布置与转向系统关联的测试传感器,采集断裂部位的弯曲应变、侧向加速度及转向横拉杆位移等试验数据。依据缺口根部循环应力-应变滞回环曲线方程及诺伊贝尔(Neuber)原理,将测试的名义应力载荷转换成断裂部位的局部应力-应变响应,利用曼森-科芬(Manson-Coffin)平均应力修正方程计算断裂位置的疲劳寿命和损伤。分析和计算结果表明,转向节臂材料特性满足设计技术条件,而工艺装配锥度及表面粗糙度不满足图纸设计精度,转向节臂与转向节的装配接触面积只达到30%,导致转向节臂锥体根部产生局部高集中应力,最终发生弯曲低周疲劳断裂。