挖掘机铲斗与松散岩石挖掘阻力研究

针对大型液压挖掘机铲斗与松散岩石之间非线性挖掘阻力计算与无法直接测量的问题,以及非线性挖掘阻力大小与松散岩石形状、尺寸之间的关系问题,对实际松散岩石的尺寸分布和形状分布进行了研究。利用筛分法对松散岩石颗粒的尺寸分布进行了测量,利用随机法对松散岩石的形状分布进行了测量,建立了与实际吻合的松散岩石的离散元模型;对挖掘机工作装置机械机构与松散岩石耦合作用力相互传递进行了研究,提出了挖掘机工作装置多体动力学模型与松散岩石离散元模型的耦合方法,对工作装置的斗杆油缸压力和铲斗油缸压力与实际测量进行了对比分析。研究结果表明:挖掘机工作装置多体动力学模型与松散岩石离散元耦合模型能够计算挖掘机铲斗的挖掘阻力,松散岩石大块岩石和片状岩石的比例增加,铲斗挖掘阻力增大。     

发动机运转参数对均质充量压缩燃烧着火时刻的影响

为研究发动机运转参数对均质充量压缩燃烧（HCCI）着火时刻的影响机理，笔者采用了一个两区准维模型（分为绝热中间层区和热边界层区）对四冲程HCCI发动机压缩阶段的温度时间函数进行模拟，在此基础上进行了仿真计算，并研究了初始混合气温度、废气再循环（EGR）率、混合气浓度等运转参数对HCCI燃烧着火时刻的影响．结果显示，随着混合气初始温度的提高和废气再循环（EGR）率的增加，HCCI燃烧的着火时刻提前；而当混合气由稀变浓时，着火时刻推迟。     

大型捣固装煤车捣固机机架的优化及疲劳分析

针对某大型捣固装煤车捣固机设计技术的吸收问题,在提锤和落锤工况下,对某6.25 m大型捣固装煤车的捣固机机架进行了分析,对捣固机机架的尺寸优化与疲劳分析的方法进行了归纳,提出了一种基于多体动力学与有限元法的研究方法。通过建立捣固机的动力学模型,并运用动力学仿真校验模型,得出了轴承座的力-时间曲线;采用有限元方法对捣固机机架进行了尺寸优化与强度分析,得到了机架的尺寸优化结果,并确定了机架在捣固锤提升与落下工况下的最大位移、最大应力;最后采用有限元方法,对尺寸优化后的捣固机机架进行了疲劳分析。研究结果表明:重新正向设计优化后的捣固机机架减重明显,在满足使用要求的前提下能有效提高捣固装煤车的经济性。     

分布式后驱电动客车驱动防滑系统设计及验证

针对分布式驱动电动客车在低附着路面等工况下驱动打滑问题,对两后轮采用轮毂电机驱动的电动客车的驱动防滑控制及测试进行了研究,提出了一种包括滑转率估算、单轮驱动防滑、双轮转矩协调模块的驱动防滑系统。通过左转及右转两种工况下的实车试验与仿真结果对比分析的方法,验证了搭建的分布式后驱电动客车模型的准确性;基于Truck Sim与Matlab/Simulink联合仿真平台,在分布式后驱电动客车模型上对设计的驱动防滑系统进行了对接路面及对开路面下的仿真验证。研究结果表明:该驱动防滑系统可以有效地控制分布式后驱电动客车在低附着路面上的驱动打滑情况;特别在对开路面上,所设计的协调控制模块在实施单轮驱动防滑后,通过协调控制左右轮转矩,能较好地抑制非期望横摆力矩的产生,使车辆能够稳定行驶。     

基于多学科仿真的大型正铲液压挖掘机工作装置动态强度研究

针对大型正铲液压挖掘机工作装置结构强度的评估问题,对大型正铲液压挖掘机工作装置的结构强度进行了研究。采用离散元技术对铲斗挖掘力进行了研究,得出了工作装置斗杆挖掘等挖掘工况的动态挖掘阻力。基于MSC.Adams建立了工作装置刚体模型和刚柔耦合模型,运用刚体模型进行了工作装置最大挖掘力普查研究。最后在工作装置刚柔耦合模型中,通过施加动态挖掘阻力,进行斗杆挖掘,分析了工作装置的结构强度;同时在工作装置刚柔耦合模型中,通过施加静态的最大挖掘力,分析了工作装置的结构强度。研究结果表明,工作装置的静态仿真存在着局限性,不能全面地反映工作装置的结构强度情况,并证明了动态仿真研究的重要性,初步探究了挖掘姿态、工作负载与结构强度三者之间的关系,为大型液压挖掘机工作装置的设计提供了具有价值的参考。     

装载机虚拟样机技术应用现状及展望

在回顾装载机虚拟样机模型发展的基础上,以近期的研究工作为重点,介绍装载机虚拟样机模型,阐述装载机虚拟样机模型的建模方法,总结了装载机虚拟样机建模的核心问题及发展方向,对装载机动力学仿真模型的建模提出建议.     

盘式制动器振动的多体动力学分析

为准确计算盘式制动器的振动频率 ,采用多柔体动力学分析方法 ,研究制动器摩擦引起的非线性振动。首先应用有限元软件ANSYS ,生成制动器柔性体零件 ,然后在多体动力学软件MSC ADAMS中 ,通过施加约束、力以及摩擦片和制动盘之间的滑动接触 ,建立盘式制动器柔性体模型。模型研究结果表明 ,增加摩擦片阻尼抑止了制动盘的振动。     

蓄能器各参数对能量回收效率和制动安全的影响研究

针对液压再生制动系统的能量回收效率和制动安全性问题,对汽车液压再生制动系统的参数匹配进行了研究。建立了液压制动能量回收系统试验台,进行了蓄能器初始压力变化、系统最高压力变化、蓄能器总体积变化的实验研究;建立了液压再生制动系统试验台数学模型,基于Matlab/Simulink建立了液压制动能量回收系统的仿真模型,并进行了与台架相对应的仿真实验,研究了液压制动能量回收系统的能量回收效率;对液压制动能量回收系统进行了整车研究,采用ADAMS/car建立了某车型整车,并与Matlab进行了仿真研究。首先研究了液压制动能量回收系统单因素对能量回收效率和制动安全性的综合影响,其次采用正交实验法研究了多因素对能量回收和制动安全性的综合影响。研究结果表明,合理的液压制动能量回收系统参数能够显著提高能量回收效率和制动安全性。     

煤饼与捣固装置耦合非线性有限元分析及煤箱结构优化

针对捣固炼焦设备在作业时存在的问题,对捣固炼焦设备的捣固工作装置进行了研究。对国内外相关研究进行了归纳,确立了利用Duncan-Chang模型作为捣固炼焦中煤饼的本构模型的方法,通过实验装置获得了煤饼与煤箱之间的作用力分布,利用实验与仿真数据对比的方法,对煤饼本构模型及捣固动力学模型进行了验证,利用有限元的方法建立了模拟大型捣固炼焦设备捣固过程的动力学模型,通过对煤箱结构特性的分析,对煤箱结构进行了尺寸优化设计。研究结果表明:利用Duncan-Chang模型模拟煤饼的本构从而开发的动力学模型,可以较为精确模拟设备的实际捣固过程;进行尺寸优化后的煤箱结构可以满足实际作业时的强度及刚度要求,且设备的质量更轻,有着良好的经济性。