基于多目标优化的矿用汽车前轮定位参数-转向机构设计

提出了一种矿用汽车前轮定位参数-转向机构的设计方法,即综合考虑汽车直线行驶状态的侧滑量、转向过程中车轮转角误差、车轮跳动过程中车轮摆角,建立了基于多目标优化的汽车前轮定位参数-转向机构设计模型.详细叙述了模型的设计变量、约束条件、优化目标的构成.比较了基于不同优化目标的前轮定位参数-转向机构的设计结果.结果表明,该方法保证了汽车在3种运行工况下都处于比较理想的工作状态.     

基于多目标优化的矿用汽车前轮定位参数-转向机构设计

提出了一种矿用汽车前轮定位参数一转向机构的设计方法,即综合考虑汽车直线行驶状态的侧滑量、转向过程中车轮转角误差、车轮跳动过程中车轮摆角,建立了基于多目标优化的汽车前轮定位参数一转向机构设计模型。详细叙述了模型的设计变量、约束条件、优化目标的构成。比较了基于不同优化目标的前轮定位参数一转向机构的设计结果。结果表明,该方法保证了汽车在3种运行工况下都处于比较理想的工作状态。     

多目标遗传算法NSGA-Ⅱ在某双前桥转向机构优化设计中的应用

针对东风某双前桥转向重型汽车在使用中存在的轮胎异常磨损问题,利用ADAMS/View软件建立了样车双前桥转向机构参数化仿真模型,基于选择的设计变量与目标函数,在iSIGHT软件中通过集成ADAMS/View模型,对设计变量进行了DOE分析,并利用改进的非支配排序遗传算法NSGA-Ⅱ实现了双前桥转向机构的多目标优化,根据Pareto最优解得到仿真结果表明:优化后各车轮转角误差大大减小,可有效解决车轮异常磨损问题。利用多目标遗传算法和计算机仿真集成技术对转向机构进行优化设计,可为今后汽车系统的设计、开发提供新的有效途径。     

基于iSIGHT集成技术的某重卡双轴转向机构多目标优化

针对东风某重卡汽车在使用中存在的轮胎异常磨损问题,利用ADAMS/View对双轴转向机构进行建模与运动学仿真。基于多学科设计优化(MDO)软件i SIGHT,实现ADAMS/View运动学仿真集成,并建立机构优化分析流程。采用正交数组DOE分析法和NSGA-II遗传算法实现了该双轴转向机构的多目标优化。优化结果表明:优化后各车轮转角误差大大减小,有效解决了车轮异常磨损问题。     

基于不确定性定位参数与转向机构稳健设计

车辆定位参数与转向机构在设计过程中,存在诸多不确定性因素,这些将影响机构性能的稳健性。基于ADAMS与i SIGHT搭建基于随机不确定性的定位参数与转向机构的稳健设计模型,采用正交试验方法得到各优化目标的主要因素及各因素之间的交叉影响关系,依据试验数据建立优化目标与设计变量之间的二阶响应面近似模型。综合考虑定位参数、转向梯形机构的尺寸误差、安装误差等随机不确定性因素,应用田口方法建立了定位参数和转向梯形机构的稳健设计模型,并通过与传统设计方法的对比验证了田口方法的稳健性。应用蒙特卡洛法保证了转向过程中转向轮转角的精度,应用可靠性优化方法保证了转向机构传动角约束的可靠性。     

电动轮冷却风机的叶片设计与优化

电动轮自卸车因其诸多优势在工程领域获得了广泛的应用,电动轮冷却系统是其稳定运行的重要保证。针对矿用电动轮自卸车的实际需求,重点对电动轮冷却风机叶片进行了优化设计。通过CFD仿真软件研究了叶片安装角、叶片数目与内外径之比等参数对风机性能的影响。风机的实际性能是叶片多个参数共同作用的结果,通过将叶片的主要参数作为实验因子,设计正交试验对叶片参数进行优化组合研究。优化后的电动轮冷却风机现已在某170t矿用自卸车上获得了应用,达到了预期的效果。     

应用平面投影和空间运动学进行转向梯形机构分析

转向梯形机构对轮胎磨损、转向力和转向半径都有重要的影响,基于平面投影和空间运动学分析方法,结合矿用汽车整体式转向梯形机构的特点和工作特性进行建模分析,搭建转向梯形机构的平面运动数学模型和包括前轮定位参数、考虑车身侧倾和轮胎侧偏特性在内的空间运动学的数学模型,以转向过程中外侧车轮实际转角与理论转角误差平方和最小为目标函数,应用MATLAB软件完成了转向梯形机构的优化设计,确定了转向机构的设计参数。将蒙特卡罗的方法用于带有加工误差的转向梯形机构的求解,保证了转向过程中转向轮转角的精度。     

基于协同优化矿用自卸车传动系统优化设计

动力传递系统是矿用自卸车最重要组成单元,系统中轮边减速器和主减速器减速比的合力分配是动力性能发挥和整车减速增扭平稳运行的重要保证,采用协同优化对矿用自卸车动力传递系统进行优化设计。根据矿用自卸车传动系统结构特点和性能特征,将传动系统动力匹配作为系统级,而主减速器和轮边减速器作为子系统级。对轮边减速器和主减速器进行数学建模,并对各减速装置单独优化分析。基于i SIGHT实现矿用自卸车轮边减速器和主减速器协同优化的过程集成和优化求解。对比各自单独优化和系统整体协同优化分析结果可知:整体系统的协同优化可以系统地解决矿用汽车减速系统的优化匹配问题,同以往将全局设计变量作为固定参数进行处理的常规优化相比,其优化结果更符合实际工程问题。     

某矿用自卸车制动过程分析与仿真研究

矿用自卸车是广泛应用在资源开采、基础建设等国民经济领域的工程机械。由于其工作环境差、冲击载荷频繁,为满足工程需要,良好的制动系统显得尤为重要。文中对矿用自卸车进行制动过程的力学分析,建立包括两轮模型,车轮模型的车辆动力学模型。应用MATLAB/Simulink仿真模块搭建车速仿真模型框图,轮速仿真模型框图以及滑移率仿真模型框图,并进行仿真研究。分析各种因素对矿用自卸车制动性能的影响,将仿真结果与实际情况做对比,分析结果对于优化制动系统性能提供了数据支持。     

多轴式无轨钢包车转向机构仿真与优化设计

通过对多轴式无轨钢包车转向运动特性进行分析,以车辆基本转向理论为基础,推导出了钢包车在"八"字形转向时各车轮的理论转向角度公式,以转向轮的实际转向角与理论转向角的最小误差作为优化目标,建立了多轴式车辆转向机构的优化数学模型。采用仿真与优化软件对典型六轴式钢包车转向机构模型进行分析,分析结果表明优化前各车轮组都存在不同程度的协调性不足,经过优化之后车轮组协调性得到显著提高。     

载重汽车双前桥转向机构优化设计

以多体系统动力学理论为基础,应用多体动力学软件ADAMS建立了载重汽车双前桥转向机构动力学仿真模型,以及转向梯形机构及中间摇臂机构的数学模型。基于各机构转角误差最小对设计参数进行了仿真优化分析。通过仿真分析,得到了双前桥转向机构的优化结果以及转向性能的评价结论。     

载重汽车双前桥转向机构优化设计

以多体系统动力学理论为基础,应用多体动力学软件ADAMS建立了载重汽车双前桥转向机构动力学仿真模型,以及转向梯形机构及中间摇臂机构的数学模型。基于各机构转角误差最小对设计参数进行了仿真优化分析。通过仿真分析,得到了双前桥转向机构的优化结果以及转向性能的评价结论。     

汽车起重机转向系统优化研究

针对某汽车起重机转向磨胎严重的问题,使用多体动力学软件ADAMS建立了转向系统参数化仿真模型,仿真结果表明,该转向系统摇臂机构设计不合理。利用ADAMS对摇臂机构目标参数进行试验设计,得出摇臂机构目标参数的优化值,在此基础上,对转向助力液压缸安装位置进行了优化,减小了助力液压缸的最大受力,为某汽车起重机转向系统的设计改进提供了参考。     

汽车全液压式转向机构优化设计

利用动力学分析软件ADAMS,从汽车转向运动学出发,对SGA3550自卸式汽车全液压转向机构进行设计。以汽车转向时实际转角与理论转角的误差最小为目标函数,以转向梯形底角和梯形臂长为设计参数,对转向机构进行了优化设计。并通过对转向过程的仿真分析,比较了不同液压系统设计方案对转向机构性能的影响。给出了全液压式转向机构液压部分的设计计算过程。     

矿用自卸车操纵稳定性多运动场建模分析

以NTE190矿用自卸车操纵稳定性为研究对象,在Trucksim中建立整车多运动场仿真模型,将方向盘转角及前轮定位参数作为整车模型的输入值,通过对车辆模型的固定转向盘稳态回转试验和紧急双移线试验的仿真,分析整车的操纵稳定性,并与ADAMS单场建模优化分析方法进行对比,验证Trucksim多场建模分析方法的优越性与可靠性。结果表明该种仿真分析方法具有良好的应用优势,为此类矿用自卸车操纵稳定性的研究提供重要的研究方法,可以应用于实际设计生产和相关系统优化设计。     

基于多目标优化策略的框架车转向杆系优化设计

为改善和提高框架车转向性能,基于多目标优化理论对框架车转向杆系结构进行了优化设计研究。建立面向转向杆受力和转角多目标优化的参数模型,并应用多目标决策方法中的分层序列法,在ADAMS中建立框架车转向杆系的仿真分析模型。分析结果表明,应用多目标优化方法可以减小各轴线轮胎实际转角与理论转角的误差,同时使杆系受力情况得到较大改善。     

基于参数辨识的矿用自卸车平顺性优化

矿用自卸车行驶路况非常恶劣,为改善某型矿用自卸车的平顺性,需要得到油气悬架非线性刚度阻尼特性。利用具有紧支撑正交特性的Daubechies小波和最小二乘法原理辨识油气悬架物理参数,将时变刚度阻尼离散为正交尺度函数下的线性组合,从而把辨识时变物理参数的"黑箱"问题转化为已知尺度函数序列和系统的输入输出来估计线性组合中的时不变系数问题。为验证辨识的刚度阻尼值,在Adams/view中建立整车多体动力学模型,得知辨识参数下的加速度时域响应和功率谱密度与试验结果相差无几,从而验证了该方法的有效性。借助遗传算法优化油气悬架的物理参数,将辨识结果作为优化变量的初始条件,以座椅垂直方向加速度方均根值为目标,优化后目标值下降了51.84%,达到了改善平顺性的目的。     

基于正交试验的载货汽车转向回正性仿真试验研究

转向回正性是汽车操作稳定性评价体系中的重要环节,关乎车辆行驶安全、轮胎磨损状况等。利用机械系统动力学软件ADAMS建立了某载货汽车多体动力学模型,并应用该模型进行了转向回正性仿真试验,结合实车试验数据验证了整车模型的准确性。在该整车模型基础上,以转向残留横摆角速度最小为目标,采用正交试验设计方法设计试验方案进行仿真试验,对前轮定位参数进行了合理选择。结果表明,采用正交实验设计与仿真试验的方法可以高效地对车辆前轮定位参数进行选择,使其与转向回正性能达到最优匹配。     

双横臂独立悬架导向机构优化仿真及参数化台架实验验证

针对双横臂悬架导向机构,要获得前轮定位参数随车轮上下跳动而变化的预期目标,必须进行参数优化设计,但其设计结果是否准确、可信,取决于设计过程所取数学模型是否正确。建立基于ADAMS/View软件的双横臂悬架导向机构仿真模型,优化了导向参数在车轮跳动过程中的变化特性,并利用自主研制的参数可调式双横臂悬架导向机构实验台构建优化后的悬架机构实物模型,进行机构模型实测数据与仿真结果的对比分析,以验证仿真模型和优化结果的可靠性。结合仿真优化及台架验证,可使双横臂悬架导向机构的分析与设计更为可靠、高效。     

矿用自卸车转向液压系统蓄能器保压研究

矿用自卸车作为非公路机械,承担着冶金、矿山、水利水电等各行业艰巨的运输任务,转向液压系统对整机的安全性、可靠性有着决定性的影响。针对目前某矿用自卸车转向液压系统蓄能器保压时间短,导致转向泵频繁充液,对转向泵的寿命及可靠性造成严重影响的问题,通过AMESim建模仿真,优化分析,提出改进方案,并通过试验验证,对转向系统蓄能器保压时间得到控制,对矿用自卸车蓄能器转向液压系统的设计具有较强的指导意义。