基于车-路相互作用的沥青路面平整度劣化研究

为探究沥青路面平整度的劣化机理,基于Shell法永久变形理论,建立了一个考虑车-路相互作用的路面平整度劣化模型,并基于该模型开发了一个完整的Matlab求解程序。计算某路段通车一年后的永久变形,与实测值进行对比,误差仅为9.7%,验证了模型的可靠性。基于该模型分析了路面平整度的劣化机理,并对劣化规律进行了影响因素分析。结果表明:车辆随机动荷载将引起路面纵向各点的永久变形累积速率出现差异,随着轴载次数增加,这种差异逐渐增大,从而引起路面平整度的劣化,这反过来又使各点所受的动荷载差异增大,形成恶性循环;路面平整度随轴载作用次数的增加呈非线性劣化,而车速越小、轴载越大,平整度劣化得越快。     

基于路面等级匹配的重卡包装物运输激励研究

目的利用传感器搭配数据采集卡收集路面不平频谱,将路面信息匹配标准路面等级以及车辆行驶速度。方法通过Matlab将标准PSD与随机激励匹配路面等级,同时建立1/2四轴重卡动力学模型,并用能量法建立动力学方程。将收集的路面不平频谱对应到相应的路面等级,再结合车辆速度的设定,最后求解得到车辆受激励后轮胎的动载位移频谱,分析得出被运输包装物的半挂车平板动载位移。结果重卡运输前轴轮胎在A级路面以60 km/h的车速经过该路面的动载位移量在0.8和9.8 s时达到峰值,且路面响应位移不超过6 cm。结论求得被运输包装物的所受激励频谱,为被包装物的运输振动安全性研究提供支撑,可结合具体被运输包装物的脆值理论,提供被运输物品发生运输损坏的数值仿真。     

基准定位在发动机振动信号分析中的应用

从振动信号的角度出发，研究了时域中某一时刻与发动机瞬时基频、曲轴转角之间的关系，提出了用瞬时基频作为参照，对发动机表面的各激励响应信号在时域中进行准确定位的方法，并给出了利用发动机故障特征信号诊断气门间隙异常的应用实例。     

基于瞬时基频的发动机表面振动信号时域定位

发动机表面振动信号分析是发动机状态监测和故障诊断的有效方法,但是由于时域信号中耦合了多种激励源的响应,而对信号进行准确的特征定位比较困难。本文从发动机平均基频概念出发,提出基于瞬时基频的发动机表面振动信号时域定位方法,推导出曲轴转动时间与转角之间的对应关系,并将其应用于DA462型发动机表面振动信号分析中。应用BSWAVS302 USB便携式双通道声学振动分析仪,同步采集DA462型发动机曲轴相位信号和缸盖表面振动信号,以一、四缸上止点位置脉冲为初始时刻,根据配气相位计算各缸燃烧激励响应信号和气门响应信号,成功实现了对振动信号的时域定位,为发动机振动信号分析提供参考。     

移动载荷下粘弹性道路瞬态响应解析解

为了研究沥青路面动力响应,本文同时考虑道路基层和面层的粘弹性,将道路面层看作具有粘弹性的无限长梁作用在Kelvin粘弹性地基上,建立了移动载荷作用下路面动力学模型,利用Green函数法、Laplace变换和Fourier变换等方法,推导出了基于面层和基层粘弹性的移动载荷作用下路面瞬态响应解析解。由于该模型考虑了面层的粘弹性,从而能更全面的考虑车速、温度、道路材料等因素对路面动力响应的影响。     

浅谈发动机曲轴加工工艺技术

曲轴是发动机关键零部件,主要负责扭矩与运动传递,整体加工以及装配精度要求极高,是加工企业关注重要对象之一。为达到最优化发动机曲轴加工效果,该文将以曲轴加工技术设计原则介绍为切入点,通过对发动机曲轴加工过程的分析,对其加工工艺技术展开全面论述,旨在提高发动机曲轴加工工艺水平,保证整体发动机使用质量。     

车辆激励下大跨径桥梁人非系统振动特性

为研究城市桥梁车致振动引起的下挂人非系统振动响应。基于车桥耦合振动理论,提出了车辆荷载激励下的人非系统的振动响应分析方法,并以某大跨矮塔斜拉桥为例进行了不同车速及路面粗糙度下的最大加速度响应参数敏感性分析,提出了人非系统振动响应的控制措施。研究表明:同一车速和路面粗糙度条件下,人非系统存在明显的局部振动放大效应,其最大加速度响应远大于主梁最大加速度响应,且加速度响应随路面粗糙度的增加而增加,但最大加速度与车速之间不存在明显关系;通过增大挑梁刚度、桥面板刚度和人非系统整体刚度,都能有效控制主跨处人非系统的局部振动,但单独增大桥面板刚度难以起到控制边跨局部振动的作用;进一步通过频域分析发现由中跨到边跨,人非系统的车致振动响应呈现逐渐受高阶振型控制的趋势。     

矿用自卸车乘坐舒适性试验研究

车辆舒适性对驾驶员的身心健康有重要影响。为研究矿用自卸车在随机路面上行驶时的乘坐舒适性问题,以某110吨矿用自卸车为研究对象,建立整车10自由度动力学模型,分析车辆舒适性的影响因素,并选择矿区随机路面进行现场试验测试和分析,获得不同路面激励工况下的时域响应、频域响应以及车辆乘坐舒适性。结果表明随着车速增加,路面激励加速度的大小和频率都增大,导致车辆舒适性变差;随着车辆载重增加,路面激励频率减小,车辆舒适性提高。     

矿用自卸车乘坐舒适性试验研究

车辆舒适性对驾驶员的身心健康有严重的影响。为了研究矿用自卸车在随机路面的乘坐舒适性问题,本文以某110吨矿用自卸车为研究对象,建立了整车十自由度动力学模型,分析车辆舒适性的影响因素,并选择了矿区随机路面进行现场试验测试和分析,得出了不同工况下路面激励的时域响应、频域响应以及车辆的乘坐舒适性。结果表明随着车速增加,路面激励加速度的大小和频率都增大,导致车辆舒适性变差;随着车辆载重增加,路面激励的频率减小,车辆的舒适性提高。     

汽车发动机曲轴断裂失效分析

某厂生产的发动机曲轴在用户使用过程中,3个月内共发生了4起曲轴断裂失效事故,采用化学成分分析、金相检验、硬度测试以及断口的宏、微观形貌分析等方法对断裂曲轴进行了分析。结果表明：曲轴断裂为高周低应力弯曲疲劳断裂,导致其断裂的主要原因是在曲轴第一曲拐过渡圆角R附近的曲柄表面聚集分布着机加工刀痕,形成了应力集中;在用户行驶过程中因车况、路面等复杂因素形成的过载或冲击载荷等作用下,在第一曲拐轴颈尺附近曲柄表面应力集中的机加工刀痕处萌生疲劳裂纹,并逐步扩展直至断裂失效。     

基于非平稳循环特征极坐标增强的曲轴轴承磨损故障诊断

曲轴轴承早期磨损故障特征微弱且呈现非平稳循环特征,提出一种非平稳循环特征极坐标增强方法。利用连续小波变换对发动机振动信号进行处理,然后根据发动机工作过程与配气相位的关系对于每一工作循环数据进行等角度采样,将信号特征由直角坐标系映射到极坐标系并进行同步增强,并利用模糊C均值聚类对故障特征参数进行分类识别。仿真信号的分析对比显示了该方法能够削弱噪声干扰,突出信号特征。运用此方法对某型发动机曲轴轴承磨损信号进行分析,有效地提取了曲轴轴承磨损特征信息,准确识别了曲轴轴承不同磨损故障。     

傅里叶逆变换模拟路面对车辆平顺性的影响

利用Matlab仿真生成各种等级随机路面激励对二自由度履带车辆模型所产生的振动响应,并进行平顺性影响的分析。其间,设计了基于离散傅里叶逆变换生成路面不平度的方法,并对仿真生成的B级和D级路面与标准功率谱进行了对比验证。构建了二自由度车辆模型,利用Simulink软件建立了系统仿真模型,在不同车速、不同路面等级输入下对履带车辆平顺性影响进行了分析。结果表明,路面变差和提高车速都将降低车辆的行驶平顺性。     

履带车辆不平路面越野平均速度预测方法研究

为了研究路面不平度对履带车辆越野平均速度的影响规律,本文建立了履带车辆多体动力学模型,提出了振动响应指标并通过试验验证了模型的可信性;根据试验设计进行仿真计算,建立振动响应与车速、路面不平度间的近似模型;以振动响应指标的门限值为约束条件,采用目标寻优方法拟合了路面不平度与车速间的数学关系,提出了随机不平路面条件下的越野速度预测方法。应用该方法计算了车辆通过某试验场综合路面,结果表明：所建模型可以反映路面不平度对车速的影响,为车辆机动性预测提供了有效的量化手段。     

履带车辆不平路面越野平均速度预测方法研究

为了研究路面不平度对履带车辆越野平均速度的影响规律,本文建立了履带车辆多体动力学模型,提出了振动响应指标并通过试验验证了模型的可信性;根据试验设计进行仿真计算,建立振动响应与车速、路面不平度间的近似模型;以振动响应指标的门限值为约束条件,采用目标寻优方法拟合了路面不平度与车速间的数学关系,提出了随机不平路面条件下的越野速度预测方法。应用该方法计算了车辆通过某试验场综合路面,结果表明：所建模型可以反映路面不平度对车速的影响,为车辆机动性预测提供了有效的量化手段。     

工程车辆车架动态特性分析及结构改进

车架的动态特性直接影响着整车的性能,因此车架结构动态特性分析在工程车辆设计工作中占有重要地位。以某工程车辆车架为研究对象,采用有限元分析方法与模态试验技术获取其固有频率与振型,结合发动机及路面的激励频率对其低频动态特性进行分析,并给出改进方案。结果表明,改型后车架的固有频率避开发动机怠速频率及路面激励频率,避免该工程车辆在怠速及路面行驶中可能产生的共振问题。     

空盒气压表温度系数随温度响应关系的研究

在不同温度范围和不同温度变化幅度条件下,依据JJG 272-2007《空盒气压计和空盒气压表检定规程》要求,对不同空盒气压表在设定条件下温度系数的响应情况进行了研究.结果表明:空盒气压表在偏离室温越大、温差幅度越大的情况下,温度系数变化越明显.主要原因是由于空盒气压表在气体压力作用下发生的弹性形变与膜盒组受温度变化热胀冷缩使得膨胀系数变化的共同作用下,导致温度系数发生较大变化.     

复杂激励下复合行星传动系统频率耦合与耦合共振研究

建立了考虑时变啮合刚度、啮合间隙、啮合误差等多种非线性因素的复合行星传动系统动力学模型,研究了发动机时变转矩输入、定值转矩输入等不同外界激励与多种内部非线性激励同时作用下对复合行星传动系统频率耦合的影响。在此基础上,对外部激励、内部激励以及内外部耦合激励引起的低频、高频以及低高频耦合产生的系统扭转共振问题进行了分析。结果表明:在定值转矩驱动时,齿轮啮合力与主轴剪切力的主要频率成分都为啮频及其倍频;在时变转矩驱动时,齿轮啮合力在各转速下的主要频率成分都为啮合相关频率,而主轴剪切力的主要频率成分随转速提高逐渐由啮合相关频率转变为发动机各谐次频率;系统共振转速带中,由啮合频率及其耦合频率引起的共振转速主要集中于中低速工况,而发动机激励引起的共振转速主要集中于中高速。     

多孔性沥青路面的降噪特性

随着道路交通迅速发展，车流量的增加，车速的提高，交通噪声随之提高，严重危害道路两侧居民的身体健康，成为污染城市环境的主要声源。汽车噪声大致可以分成（1）动力系统的噪声，即发动机噪声、进排气噪声、风扇及传动机构的噪声等；（2）汽车车体的振动噪声；（3）轮胎与路面互相作用产生的噪声；（4）由车身与空气相对高速运动而产生的空气动力性噪声。当汽车低速行驶时，汽车噪声是以动力系统的噪声和车身振动噪声为主。随着车速的提高，轮胎／路面的噪声声级逐渐增大。当车速大于50km／h时，轮胎／路面噪声就成为小客车和轻型车的主…     

基于EEMD及敏感IMF的再制造发动机振动模式研究

为更好提取再制造发动机的振动特征,采用总体平均经验分解模式（Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD）对信号进行分解,并用于再制造发动机振动模式研究中。在对振动信号分解基础上,利用相关系数计算IMF分量与其原始信号间相关性及原始信号IMF分量敏感因子;利用敏感IMF进行Hilbert变换。研究结果表明,采用EEMD分解算法所得IMF分量能反映再制造发动机的振动特征,基于敏感IMF的边际谱能区分再制造发动机不同部件的振动模式,并将再制造发动机部件分为缸壁、缸盖、曲轴三种振动模式,对提高发动机再制造水平具有重要意义。     

48MnV非调质钢汽车发动机曲轴探伤磁痕现象分析及对疲劳性能的影响

对48MnV非调质钢汽车发动机曲轴探伤磁痕现象产生原因进行了分析,指出由于在锻造过程中原材料不均匀流变,造成原材料心部组织偏向连杆颈内侧部位,并在其后的机加工过程中心部组织外露,导致产生探伤磁痕现象。分析微观特征,结果证实其实质是心部碳偏析带在近表层的分布。分析了探伤磁痕现象对曲轴疲劳性能的影响,结果表明:对于按技术条件检验合格的原材料,曲轴出现的偏析现象不会成为疲劳裂纹优先萌生的条件,即偏析区与正常区域在零件受力中的行为没有明显差别,没有降低曲轴疲劳强度。