自卸运输车举升机构的优化设计

举升机构对自卸运输车的生产率及性能影响很大，本文在介绍举升机构评价参数的基础上，以油压波动系数为目标函数，对自卸车的举升机构进行了优化设计，优化后的举升机构，有较好的举升力系数曲线和油压特性曲线。     

转动热源作用下的制动盘顺序热机耦合分析

当对制动器进行设计时,需对像循环制动工况等重负荷工作条件下的制动盘热机耦合现象进行研究。考虑到采用完全热机耦合方法存在求解时间长、且不容易收敛的缺点,不适合分析制动时间较长的重负荷制动工况,同时传统的基于固定热源的顺序热机耦合又不能很好地模拟热源转动的真实情况。因此,提出基于转动热源的顺序热机耦合法,在验证该方法的可行性后,将其运用至循环制动工况的热机耦合仿真分析中,仿真结果令人满意,具有工程价值意义。     

汽车在加速/制动工况下的主动控制研究

建立1/2车辆加速/制动系统模型,基于最优控制相关理论设计了系统的控制器,利用Matlab/Simulink软件对系统进行仿真。仿真结果表明:与被动空气悬架系统相比,应用最优控制策略的主动空气悬架系统在改善车辆加速/制动系统的舒适性及平顺性方面具有明显的优势。     

主动悬架多目标切换控制策略研究

为了改善车辆在行驶过程中产生的垂向、俯仰以及侧倾运动的影响，提出了一种主动悬架多目标切换控制策略。以扩展零力矩点理论为基础，建立车辆在复杂地形下的俯仰和侧倾评价指标；在ADAMS/Car环境下建立整车模型，并基于随机路面进行实车试验，验证模型准确性；根据图形化评价指标及方向盘转角值作为状态切换的逻辑判断条件，在MATLAB/Stateflow上建立多目标切换控制策略，以此控制策略为基础建立多目标切换模糊PID控制器；选取某型号直线电机作为主动悬架的力源，通过ADAMS/Car和MATLAB/Simulink分别进行了C级路面匀速行驶、双移线和加减速上下坡3种不同工况下的联合仿真。仿真结果表明：所提主动悬架多目标切换控制策略有效的降低了车辆垂向、俯仰以及侧倾运动的发生，从整体上提升了车辆的乘坐舒适性与行驶安全性。     

车辆电控空气悬架建模及H∞控制研究

针对车辆电控空气悬架,建立了一种新型的动力学模型,构建控制执行机构的控制量与车辆实时状况之间的关系.利用H∞控制理论,根据系统性能要求选取合适的频率加权函数,设计了电控空气悬架系统的H∞控制器,分析了系统在随机激励条件下的频域响应和时域响应.为了考察H∞控制器的优劣,同时设计了最优控制器进行比较分析.结果表明,采用所述的电控空气悬架H∞控制器设计方法,车身加速度水平在人体敏感的频带范围内得到了明显的抑制,同时系统的平顺性也得到了全面改善.     

基于整车路面谱的副车架开裂台架试验及仿真

针对前悬架稳定杆与副车架连接处在整车试验场耐久测试过程中出现的疲劳破坏问题,通过对稳定杆进行贴片标定,获得了试验场环境下稳定杆的连杆力和稳定杆扭转相对位移的强化耐久路谱,设计搭建了稳定杆副车架系统的物理台架,并按照耐久性规范进行了台架试验。试验结果表明：该台架试验装置能良好地再现整车耐久路试下的断裂位置,疲劳寿命相对于整车耐久路试的疲劳寿命偏差仅为2.5%。在此基础上,建立了稳定杆与副车架多体的仿真模型,设定了与系统试验台架相同的约束边界,通过虚拟迭代的方法及准静态有限元疲劳寿命分析法对系统进行了仿真分析。仿真得到稳定杆连杆力和稳定杆扭转相对位移信号,与测试结果进行对比分析可以看出,时域下相位和幅值重合度良好,频域下的PSD谱重合度较高,穿级计数载荷统计基本一致,载荷相对损伤均在1附近,相关风险位置处的仿真疲劳寿命与整车耐久试验寿命偏差比为6.25%,获得了较高精度的风险位置载荷,实现了耐久风险位置的复现。最后,基于仿真模型对副车架风险位置处进行了结构优化设计,改进后的方案顺利通过了后续的台架试验和整车耐久路试。     

压电元件的机械阻抗及在被动控制中的应用

从分析压电元件的机械阻抗出发。推导出具有外部电路压电元件系统的机械阻抗与电气阻抗的关系；得到了具有压电元件减振系统主系统的传递函数。用解动力减振器最优值的方法求得了具有最大减振效果时LR外部电路的最佳值。实验验证了具有外部电路压电元件系统的减振效果。结果表明：将最佳LR外部电路压电元件减振系统用于两端支持的简支梁时。其一阶模态的减振效果达到19dB左右。     

磁流变液阻尼器试验与建模研究

针对参数化模型不能直接反映阻尼器逆向动态特性、非参数化建模需大量试验数据问题,提出两者结合模型。该模型用自适应神经模糊系统建立位移、速度对阻尼力的非线性表达模型,用参数化方法描述阻尼力随电压及速度的变化输出模型。研究表明,此建模方法能较好逼近磁流变液阻尼器试验结果并反映其非线性特性,便于实际控制,且可减少计算工作量。     

轮胎花纹凹坑非光滑表面对抗滑水性能的影响分析

以205/55R16轿车轮胎为研究对象,采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamic,CFD)的方法对轮胎抗滑水性能进行数值模拟,通过将滑水速度仿真值与滑水经验公式计算值进行对比,验证了滑水分析方法的有效性。为提升轮胎的抗滑水性能,借鉴仿生非光滑减阻理论,在花纹沟槽两侧壁布置矩形排布的凹坑非光滑结构,采用响应面分析方法对凹坑的顶部圆直径、凹坑深度、顺流向凹坑间距和展向凹坑间距4个参数进行寻优,并从流场变化角度揭示了凹坑结构减阻机理。在此基础上,将减阻最优的凹坑结构引入到整胎滑水分析模型中,通过与光滑壁面花纹轮胎抗滑水性能的对比发现,凹坑非光滑表面花纹轮胎可通过降低胎面动水压力实现轮胎抗滑水性能的提升。     

磁流体阻尼可调减振器

磁流体减振器作为一种阻尼力可调减振器,具有反应时间迅速,能适用于振动系统实时控制等特点。在分析了磁流体减振器阻尼力特性的基础上,提出了磁流体减振器的非线性模型;试验验证了磁流体减振器作为阻尼可调减振器的减振性能。结果表明提出的非线性模型更能反映磁流体减振器的阻尼力特性;磁流体减振器能满足振动系统的不同阻尼的要求。