堆叠式多星分离动力学研究

为研究卫星分离姿态的影响因素,运用动力学理论和虚拟样机技术,推导卫星姿态动力学,对比理论计算值与ADAMS仿真结果,验证模型的正确性。运用ADAMS虚拟样机技术进行多星分离释放仿真,改变弹簧刚度系数与弹簧初始压缩量,对比理论计算值,分析不同因素对卫星分离后运动状态的影响;采用不同的分离释放方案,分析星间最小距离,验证卫星分离的安全性与可靠性。     

渐变刚度钢板弹簧的模拟仿真

应用离散梁原理，在ADAMS／Car模式下建立了钢板弹簧的仿真模型；并用共同曲率法推导出渐变刚度钢板弹箦的刚度计算公式。最后对某一钢板弹簧进行建模仿真，仿真结果与理论计算和试验结果进行了对比分析，证明该建模方法的可行性，为汽车悬架、整车的进一步仿真分析奠定了基础。     

离合器膜片弹簧负荷特性敏感因素分析和研究方法对比

膜片弹簧对离合器工作特性有重要作用。运用膜片弹簧理论计算公式,分析影响其负荷特性的主要结构敏感因素;基于非线性有限元方法,建立膜片弹簧有限元模型,并计算膜片弹簧工作过程中的应力变化情况和负荷特性曲线。通过分析有限元计算结果与理论公式结果和实验结果之间的误差;验证有限元分析结果更贴近实验结果,为设计提供参考。     

基于尺寸工程的整车姿态设计与控制研究

从整车开发的角度上阐述了整车姿态的设计方法与设计流程,从设计计算、制造公差、装配工艺以及测量方法等方面描述了整车姿态设计与达成的关键影响因素,并将尺寸工程的思想应用到整车姿态的设计计算和问题排查中,对影响整车姿态的相关尺寸逐级分解,建立了整车姿态设计的尺寸链环,利用3DCS软件建立了整车姿态尺寸链模型,得出了影响整车姿态的关键因素,并提出了整车姿态设计的过程控制方法。     

囊式空气弹簧刚度特性研究

弹簧刚度作为空气弹簧最重要的参数,是隔振系统设计的基础。以囊式空气弹簧为研究对象,在深入分析空气弹簧受力及囊体材料特性的基础上推导了刚度计算模型,并分别对影响空气弹簧刚度的各个因素进行了仿真分析。仿真结果显示,空气弹簧的刚度主要由工作高度、工作压力决定,但囊体材料特性、加载方式等因素也会对空气弹簧的动态特性产生一定的影响。该模型可为囊式空气弹簧提供一种准确性高、实用性强的计算方法,对空气弹簧隔振系统分析计算具有一定的指导意义。     

钢板弹簧迟滞特性建模及重载货车的动态响应分析

结合一种提出的钢板弹簧迟滞模型,建立了精确的重载货车整车模型,并讨论钢板弹簧线性化对整车动态响应的影响。基于钢板弹簧动态试验和改进的Maxwell-slip模型建立精确的动态迟滞模型,并采用1/4车辆模型分析其动态特性。运用集中参数法建立重载货车整车模型,结合实车偏频试验验证整车模型的准确性。与钢板弹簧线性化的整车模型对比,讨论模型线性化所引入的误差。结果表明,钢板弹簧的幅频特性依赖于加载幅值,随着加载幅值增大,动刚度逐渐减小;钢板弹簧的线性化忽略了刚度渐变特性及阻尼效应,致使重载货车的频率加权加速度均方根值略有偏大、悬架动扰度显著增大,而钢板弹簧输出力偏小,从而为载重货车的动态行为预测及系统设计带来了较大的误差。     

横向稳定杆对搅拌车稳态响应的影响

运用Trucksim软件建立重卡搅拌车整车模型,并进行稳态回转仿真与试验,验证模型的准确性。通过对汽车的侧倾状态进行理论分析,可知前后悬架横向稳定杆刚度匹配影响车辆前后轴的侧倾刚度,从而影响汽车的稳态响应特性。最后对横向稳定杆不同布置方案进行仿真分析,并通过了试验验证。结果表明:前桥增加横向稳定杆有利于整车的不足转向与抗侧翻能力,提高工程车辆稳态特性。     

滚柱直线导轨副的刚度计算及验证

以Palmgren公式为理论基础,以弹簧原理推导滚柱导轨副无预加载荷和有预加载荷的刚度计算公式,对滚柱直线导轨副进行有限元分析,研究滑块受力变形对刚度的影响,并以LGR55滚柱导轨副为例进行计算和验证。     

高速列车空气弹簧横向特性动力学建模与应用

为了优化高速列车空气弹簧的横向动力学特性,以含附加气室与节流阻尼孔的高速列车空气弹簧为研究对象,分析了橡胶气囊在横向变形下的受力状态,采用橡胶材料的本构关系对橡胶气囊的摩擦力、线弹力进行了描述,建立了空气弹簧横向非线性模型。基于实测数据和有限元方法辨识了摩擦力、线弹力和其他动力学参数,试验验证了该模型的准确性,探究了空气弹簧横向刚度特性的影响因素。将该模型直接导入到车辆动力学模型中进行联合仿真,计算空气弹簧模型对车辆运行平稳性、曲线通过性的影响。结果表明：考虑橡胶气囊特性的空气弹簧模型能描述出刚度回滞曲线的两端尖角效应,且与试验曲线更接近;该模型在动力学计算中能降低高速列车的横向平稳性指标,并提高列车通过曲线时的计算精度。     

工程车辆ADAMS建模与平顺性仿真

利用动力学分析软件ADAMS,建立了钢板弹簧车辆和油气弹簧车辆的动力学模型,开展了整车在随机路面上的平顺性仿真,分析了两种悬架对车辆平顺性的影响,并通过仿真数据与试验数据的对比,验证了动力学模型的正确性.     

立体车库过放液压缓冲系统研究

提出并设计了立体车库过放液压缓冲系统,选型计算了系统关键元件参数,基于AMESim搭建了过放液压缓冲系统仿真模型,得到了载车板速度位移和缓冲缸压缩腔压力流量动态性能曲线,分别研究了不同溢流阀弹簧预压缩量和刚度对缓冲缸压缩腔及载车板位移的影响。仿真结果表明：该系统能有效吸收载车板过放能量;在不发生撞缸的条件下,减小溢流阀弹簧刚度和预压缩量有助于降低缓冲缸压缩腔压力冲击和提高缓冲缸吸能量。     

基于ADAMS的车身碰撞简化模型研究

基于多体动力学理论和MSC ADAMS软件平台,综合利用多刚体离散法及弹性元件替换法等建模方法,建立了适用于碰撞工况的整车多体简化模型.将其与对应的有限元精细模型分别进行50km/h速度下的正面碰撞仿真实验,两种模型B柱加速度及整车动能变化曲线一致,验证了多体简化模型建模方法的准确性和有效性.文中多体简化模型建模方法精度高、计算效率高及稳健性好,适用于碰撞工况的仿真分析,并具有能够快速分析和修改设计的特点,非常适用于整车早期开发设计阶段.     

基于有限元的空气弹簧垂直刚度特性分析

针对汽车车用空气弹簧对整车性能的影响,分析空气弹簧的垂直刚度特性尤为重要.在对膜式空气弹簧垂直刚度特性进行理论分析的基础上,采用ADINA进行了数值模拟,并根据初始压力、帘线角度和帘线层数等参数的变化情况,讨论了各种参数变化对空气弹簧垂直刚度特性的影响.最后通过空气弹簧实际工作情况与有限元计算结果的对比分析,从而验证了有限元模型是正确性.     

2K-H行星轮系均载设计浮动件选取原则

以2K-H行星轮系为对象,用解析方法研究制造装配误差条件下该行星轮系均载问题。给出载荷传递弹簧串并联力学模型,基于几何等量关系推导行星轮系均载与啮合间隙和齿轮啮合刚度的关系式。采用向量表达方法,推导制造误差和装配误差引起啮合齿对圆心偏动时、相互啮合齿对在啮合线上的间隙计算公式,依据间隙计算公式对浮动均载进行分析,得到浮动均载计算多元方程组,求解方程组给出如下结论:(1)当行星轮数n3时,基本构件浮动可以补偿制造装配误差引起的轮系偏载。(2)当行星轮数n≥4时,行星轮的误差不能够通过基本构件的浮动来补偿,只能通过行星轮的浮动来补偿。同时给出了浮动量的理论计算方法,并进行了有限元仿真,有限元仿真结果与本文理论计算结果高度一致。     

基于ADAMS的电能表自动化检定压接过程动力学仿真分析

分析了电能表自动化检测中自动压接过程的运动状态,采用ADAMS软件对压接过程进行仿真,研究了检测装置内置弹簧的刚度系数、弹簧的预载对电能表与端子间接触力的影响;研究了压接速度对接触力大小的影响。仿真结果表明:内置弹簧的刚度系数越大,电能表与压接端子接触力越大;弹簧预载越大,接触力越大,二者皆与接触力呈线性关系。本文详细研究了检测装置内置弹簧对接触力的影响,为进一步改进电能表检测装置提供了重要的参考依据。     

少片变截面钢板弹簧动刚度计算方法研究

钢板弹簧的正向设计一直是困扰板簧设计的重点问题,为了精确得到板簧的动刚度,通过理论分析,建立了钢板弹簧动刚度计算模型,更好地代替了动刚度试验和模型仿真。首先通过摩擦功分析方法,建立了摩擦功的计算模型,并进行了试验验证。通过建立摩擦功的相等关系,推出了一种钢板弹簧阻尼比的计算公式。其次推导出一种在不同工况下少片变截面钢板弹簧动刚度的计算模型。最后通过钢板弹簧动静态试验进行验证,并对MATALB二次开发设计出板簧动刚度的计算界面,实现了钢板弹簧的正向设计。     

计及弹性支撑的汽车动力总成悬置系统解耦研究

为实现动力总成悬置系统在整车中的解耦,建立了弹性支撑(悬架、车身和车轮)与动力总成悬置系统耦合的整车模型,通过该模型计算的弹性支撑固有频率与有限元法的计算结果进行对比,模型的精确性得到了验证。根据耦合作用,分析了弹性支撑对动力总成悬置系统固有频率和TRA解耦的影响。依据耦合系统的模态特性和响应解耦度,提出了计及弹性支撑影响的动力总成悬置系统在整车中实现TRA解耦的方法,对满足此解耦方法的悬置系统进行了仿真验证和试验验证,结果表明:在满足所提出的解耦方法下,该模型可实现动力总成悬置系统在整车中的TRA解耦,从而提高了整车的平顺性。     

面向MEMS制造的高速精密定位平台的动力学仿真和结构设计

基于音圈电动机直驱,提出一种采用新型弹性解耦机构的2自由度笛卡儿坐标高速高精度定位平台。该平台将电动机放置在基座上,使运动惯量大大减小,从而使实现定位平台的高速高精密运动成为可能。阐述了该定位平台的弹性解耦原理,采用有限元分析与机械系统动态仿真相结合的方法,对定位平台的高速动力学行为进行研究。通过机构的刚体和弹性动力学分析,基于定位平台的动态响应,对弹性解耦机构中的关键部件——弹簧,进行动态优化设计。详尽地探讨了铰链弹性对弹簧刚度和预载选配的影响,以及弹簧刚度和预载对定位平台运动的影响规律,并给出弹簧刚度和预载的匹配曲线,从而为该类制造装备的动力学设计和样机建造奠定了重要理论基础。精度试验表明,该高速精密定位平台的各项指标均达到了设计要求,证明了设计理论的正确性。     

国六排放标准下的缸内直喷汽油机颗粒捕集器精度碳载模型建立及验证

为了验证发动机不同修正参数对发动机电子控制单元(ECU)计算汽油机颗粒捕集器(GPF)碳载量的影响,优化和改进国六标准下的汽油机颗粒捕集器控制策略。基于GPF的碳烟加载质量流量模型,利用Simulink进行建模,搭建GPF精度碳载计算仿真模型,通过发动机原排质量流量、不同工况下发动机的空燃比修正参数、PM过滤效率修正参数、发动机运行水温修正参数、发动机负荷修正参数计算模块模拟出GPF碳载量。并通过搭载一款自主研发的1.5T缸内直喷发动机进行台架和整车道路试验,对比验证了缸内直喷汽油机颗粒捕集器精度碳载模型的准确性。通过对GPF载体进行称重,可分析出发动机各修正参数对模型碳载量计算的影响效果。通过对模型进行优化,使仿真结果更接近整车表现。研究结果有利于实现GPF离线标定功能,提升GPF的控制策略,降低相应的开发成本。     

多并联机构均载稳定平台地面适应性研究

以多并联机构均载稳定平台为研究对象,进行多并联机构对软质地面的运动学和力学适应研究.给出软质不规则地面的道路化处理模型,利用地面函数进行预调整姿态角的理论推导.针对并联单元的运动学适应,运用并联机构理论对其进行运动学分析,并进行多并联单元整体的系统建模.针对并联单元对软质地面的力学适应问题,给出土壤受压模型假设,对力反馈补偿姿态角进行理论推导分析,给出地面适应力学判定条件,并推导出并联单元最大负载受力与地面沉陷深度之间的关系.同时,对并联单元进行静力学分析,给出并联单元负载分配系数的计算方法.最后,对多并联机构均载稳定平台系统进行运动适应性仿真和负载分配系数的计算.