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。     

非平稳随机循环工况离合器接合优化及跟踪控制

为更好地解决系统参数摄动和外负荷扰动等不确定性因素下离合器接合轨迹可变性及其跟踪偏差带来的接合过程问题,提出了离合器接合轨迹的优化及跟踪控制方法. 以装载机V型工况重载后退换挡中离合器接合过程为研究对象,建立冲击度和滑磨功相结合的二次型性能指标泛函,在干扰矩阵有参数化表达的非平稳随机项下,通过构造Hamiltonian函数并依据Pontryagin极大值原理和解析Riccati微分方程,得到时变最优控制律和权重系数调整下的可变扭矩最优轨迹;为提高非线性特性执行机构参数摄动下最优轨迹的跟踪精度,将接合过程品质优化问题转化为轨迹跟踪的单一目标问题,采用指数趋近律滑模控制方法设计的控制器实现了跟踪误差在0.3%以内的精准跟踪,用Lyapunov理论对其进行了稳定性分析. 数值仿真结果表明,该控制方法降低了离合器接合冲击度及滑磨功,有助于提高离合器接合过程品质,对解决同类问题具有理论性工程参考价值.     

装载机液力变速器系统工作热特性

为了解决装载机对液力变速器系统热特性的要求,在简化热平衡计算方法的基础上,根据能量守恒定律建立了液力变速器系统的热平衡模型和产热量优化模型,同时运用Matlab编写了计算程序。针对某ZL50装载机的高速跑工况和I型铲装工况,进行了液力变速器系统热特性的求解计算,并将仿真结果与试验数据进行了对比。结果表明:液力变速器热平衡模型具有较好的仿真精度,基本可以预测传动油的温升曲线,能够为液力变速器系统的设计和优化提供一定的技术参考。     

利用三参数自动换挡策略的轮式装载机传动系建模与遗传算法优化

将液压系统负载的分流系数作为动态参数引入换挡策略,提出了以油门开度、车速、液压系统负载分流系数为控制参数的装载机三参数自动换挡策略,避免了传统换挡策略将液压系统负载作为常值而产生的不良换挡行为。建立了传动系动力学仿真模型,通过分析油耗特性和传动系载荷信号验证了仿真模型的合理性。在此基础上构建了基于遗传算法的传动性能优化模型,结果表明:利用本文建立的仿真模型和三参数换挡曲面得到的优化解可以使传动系在满足动力性能要求的情况下燃油消耗更低。     

基于LMD与奇异值差分谱的滚动轴承故障诊断方法

针对滚动轴承故障振动信号的非线性非平稳特性及强噪声特性,提出了一种基于局部均值分解(local mean decomposition,LMD)和奇异值差分谱的滚动轴承故障诊断方法.首先对原始信号进行LMD分解,得到若干乘积函数(product function,PF)分量,然后对故障特征明显的分量构建Hankel矩阵并进行奇异值分解,求出奇异值差分谱曲线,找到奇异值差分谱最大突变点来确定奇异值重构分量的个数,进而对包含故障特征频段的分量进行消噪和重构,再对重构信号进行Hilbert包络谱分析,提取故障特征.实验结果和工程应用表明:LMD和奇异值差分谱结合的信号特征提取方法,能准确、有效地提取滚动轴承的故障特征频率,对故障类型作出准确判断.     

一种双轴式农用车取力器特性分析与试验研究

针对取力器(PTO)普遍存在的噪声高、换挡不畅等技术问题,设计了一种新型双轴式农用车取力器。确定了取力器动力参数并进行实体建模,建立了动态啮合的多工况扭转振动的动态激励及参数化仿真模型,根据工况施加外载,得出齿轮啮合曲线。通过取力器换挡力试验,得出取力器上挡力和脱挡力均位于510～590 N,满足行业标准。对取力器台架噪声试验中出现的振动及噪声问题进行了分析和改进,改进后的取力器箱体特征频率处振动加速度及噪声值显著降低。     

面向对象的液力机械传动箱建模与仿真

为提高复杂机电系统的建模效率,基于面向对象的物理系统建模语言Modelica,建立了液力机械传动箱基本组件的可重用参数化模型.所建模型具有无因果性,支持类结构(面向对象,多重继承,模板),可重用等特点.利用面向对象的基本构件模型,建立了某履带车辆液力机械综合传动箱模型,并进行了动力传动系统的换挡动态特性仿真.虽然没有对结果进行试验验证,但从定性分析看,所建模型能正确地反映换挡动态特性,可用于换挡动态特性评估以及传动箱动态载荷的计算.     

基于经验模态分解与人工鱼群神经网络的短期负荷预测

提出了采用经验模态分解（EMD）、人工鱼群算法的RBF神经网络与BP神经网络相结合的混合模型进行电力系统短期负荷预测的方法。首先运用经验模态分解（EMD）将非平稳的负荷序列分解成若干平稳序列,然后根据分解后各分量的特点构造不同的神经网络对各分量分别进行预测,最后对各分量预测结果采用BP网络进行重构得到最终预测结果。     

A2G场景下三维宽带非平稳信道建模与分析

提出了一种基于三维几何的适用于宽带非平稳多输入多输出空对地（A2G）信道的随机模型.该模型使用单个同心圆柱模拟地面端散射体分布情况,将非视距分量进一步细分为一次散射分量和地面反射分量.引入时变的角度和时变的速度来模拟无人机到地信道的非平稳性.推导了空-时-频相关函数和空间多普勒功率谱密度函数.此外,还分析了包络电平交叉率和平均衰落持续时间等统计特性.结果表明,无人机的飞行方向、高度、仰角等参数对信道统计特性和非平稳性有重要影响.仿真值与实测数据的较高逼近程度表明所提信道模型的正确性和适用性.     

基于改进HHT的奇异值分解和马氏距离的滚动轴承故障诊断

针对滚动轴承振动信号的非平稳性以及故障诊断样本总量少的特点,提出一种基于改进希尔伯特-黄变换的奇异值分解和马氏距离相结合的故障诊断方法。首先,采用改进经验模态分解方法将所测不同工况下的滚动轴承信号分解成多阶固有模态函数,并根据各模态函数的特性选取对各工况信号敏感的模态分量;其次,对敏感模态函数分量组成的特征向量进行奇异值分解,并以分解结果的期望值作为诊断的特征值;最后,将马氏距离判别算法应用于滚动轴承的工况和类型判别。试验结果表明,本文所提方法能有效识别出滚动轴承的工作状态,具有一定的应用价值。     

基于非平稳随机场的水泥土堤坝边坡可靠度分析

采用水泥固化疏浚淤泥作为堤坝填料往往会使堤坝土体参数具有较高的变异性;同时,在水泥土堤坝填筑过程中,通常设置水平排水板加速土体排水固结,这使得主固结完成后水泥土强度随排水板位置呈现一定空间变化趋势,通常的平稳或准平稳随机场模型很难表征这一趋势。为此,提出一种不排水抗剪强度垂直排水板方向衰减的非平稳随机场模型,并以水泥土堤坝边坡为例,结合强度折减法和蒙特卡洛模拟,对比提出的非平稳随机场模型和传统平稳随机场模型、深度趋势非平稳随机场模型对边坡安全系数和滑动面分布的影响,讨论模型中趋势参数对可靠度的影响。结果表明：平稳随机场模型及深度趋势非平稳随机场模型的计算结果偏于危险,提出的非平稳随机场模型既能考虑土体不排水抗剪强度沿深度方向的趋势项与随机波动项,又能考虑其沿垂直排水板方向的衰减趋势,与现有研究符合较好。     

轮式装载机半轴载荷谱编制及疲劳寿命预测

通过实测装载机半轴典型作业工况的载荷信号,编制了半轴的载荷谱,为预测半轴疲劳寿命提供了载荷条件。根据所编制的载荷谱和半轴有限元分析结果,利用Miner准则对半轴进行了疲劳寿命预测。分析了不同工况对疲劳寿命的影响。结果表明:原生土和半湿土工况造成的疲劳损伤比例达到68.6%,而其他工况造成的损伤较小。考虑到不确定因素对疲劳寿命的影响,对半轴的疲劳寿命进行了灵敏度分析。由灵敏度分析结果可知,当半轴表面有100MPa的残余压应力,可提高寿命3.7倍;载荷幅值增加10%,寿命减少80%。该方法可以为准确预测装载机半轴疲劳寿命,改进半轴结构提供参考。     

臂架脂润滑滑动轴承摩擦性能试验研究

为研究工程机械臂架脂润滑滑动轴承在长期交变径向重载作用下的摩擦性能,研制了一种可以测量这类轴承摩擦力矩和摩擦系数的轴承试验台．该试验台不仅能够模拟轴承在低速重载工况下的工作过程,还能实现轴承与销轴之间的两种相对运动形式．对臂架滑动轴承工作过程中承受的主动力矩与和销轴摩擦力矩之间的关系进行试验研究,提出一种摩擦力矩和摩擦系数的试验求法,并应用于轴承磨损试验时摩擦系数的测量．试验结果表明:利用该方法可准确获得轴承与销轴之间的摩擦系数,并可利用其摩擦系数的发展趋势监测轴承当前的润滑与磨损状况,为轴承安全、可靠运行提供保障,并为设计者预估轴承寿命以及优化设计提供参考．     

工程车辆自动变速挡位决策的遗传径向基神经网络方法

为了能通过4个挡位的控制使液力变矩器在高效区工作,提高工程车辆自动变速传动系统的效率,利用径向基函数(RBF)神经网络较强的输入输出映射功能提出了一种基于径向基函数神经网络的工程车辆自动变速控制方法。以ZL50E装载机传动试验台换挡控制试验的数据为样本,采用遗传算法对RBF神经网络进行训练,并进行了验证性的仿真试验。仿真结果表明:该方法能够根据车辆运行状态确定最佳挡位,从而及时、准确地满足工程车辆自动换挡的要求。     

土体不排水抗剪强度非平稳性对深基础极限承载力影响的可靠度分析

目前有关抗剪强度参数随深度变化的随机场对深基础地基稳定性的影响研究还不深入。为此,建立了土体不排水抗剪强度均值和标准差随深度有不同程度线性增加的非平稳随机场模型,此外,还建立了与非平稳随机场对应的不排水抗剪强度均值与其相同的平稳随机场模型。探讨了不同非平稳程度的随机场对深基础地基承载力及其失效概率的影响规律,比较了各个非平稳随机场地基模型与其对应的平稳随机场地基模型的地基承载力的差异性。结果表明:当考虑不排水抗剪强度的非平稳性时,地基承载力均值和差异性随非平稳程度的提高而线性增加。基础埋深越大,地基承载力均值随非平稳程度提高而增加的趋势也越大。在相同的安全系数水平下(FS1),地基失效概率随着非平稳程度的提高而增大。对深基础而言,在相同的安全水平下(FS1),平稳随机模型会低估具有非平稳性的地基的失效概率,且非平稳程度越高,估计误差也越大。     

不同随机场模拟对斜坡失稳风险评估结果的影响

使用不确定性分析方法定量评估斜坡失稳风险结果受到学者们的日益重视。针对现有斜坡失稳风险评估中仅采用平稳随机场模拟土体抗剪强度参数分布特征的问题,以一不排水饱和粘土斜坡为例,结合有限元极限分析、强度折减法和蒙特卡洛模拟,讨论了使用非平稳随机场模型和平稳随机场模型模拟土体抗剪强度参数对计算斜坡失稳风险评估结果的影响。结果表明：使用传统的平稳随机场计算斜坡失稳风险的方法会高估斜坡失稳风险,使工程造价增加;安全系数高的斜坡滑面不一定是浅层滑面;斜坡竖直相关距离对采用非平稳随机场计算其失稳风险结果影响较小,而斜坡竖直相关距离对采用平稳随机场计算其失稳风险结果影响显著;斜坡竖直相关距离对滑动面位置和形状的影响较弱。     

滚轮平盘牵引式无级变速器自适应变速机构动力学分析

无级变速器(CVT)是一种理想的机械传动方案,随着现代工业和车辆技术的发展,希望CVT的变速机构对于负载改变能够实现自动/自适应变速,针对典型的同轴移动类牵引式CVT—滚轮平盘牵引式CVT,提出了一种基于螺纹-弹簧力封闭的自适应变速机构,并对其进行动力学研究.首先,给出具有螺纹-弹簧式自适应变速机构的滚轮平盘牵引式CV...     

Dynamic Test of Hydro Mechanical Composite Transmission for Cotton Picker

With a transmission system suitable for a medium or large self-propelled cotton picker as the object of the study, the following work focuses on the influence law of an independently designed hydro-mechanical continuously variable transmission(HMCVT) in the process of changing sections. An HMCVT simulation model was established using the multibody dynamics Simulation X software. The accuracy of the simulation model was verified by comparing the numerical values of the output speed of the HMCVT with model predictions. The HMCVT test bench was built independently using a John Deere 4045HYC11 diesel engine as power input. The engine speed, load torque, oil pressure, and flow of speed regulating valve were considered the influencing factors. The sliding friction power was the response index for the segment change process test. We analysed the reasons for the decrease in output speed during the shifting process, and proposed to effectively reduce the stable speed difference before and after the output shaft shifting by shifting the stage ahead (with displacement ratio of –0.96). This study provides a reference value for the smoothness of the HMCVT of the self-propelled cotton picker, and is relevant in promoting the use of the cotton picker.     

基于有限元分析的乘用车传动轴材料与结构改进

为获得低成本且性能良好的传动轴,以乘用车传动轴总成为研究对象进行传动轴结构设计,并根据有限元分析结果对其进行材料和结构改进.?运用Catia软件建立传动轴模型,利用ANSYS?Workbench软件模拟分析传动轴在最大扭转载荷下的力学性能以及传动轴的振动特性,得到传动轴在该工况下的应力、应变分布情况以及传动轴在约束情况...