基于模糊灰色关联的三轴汽车操纵稳定性分析

为研究三轴汽车各轴主要悬架KC特性对操纵稳定性的影响程度,在考虑三轴汽车轴荷分配和侧倾力矩作用下左、右车轮垂直载荷重新分配的基础上,建立了基于悬架KC特性参数的三轴汽车三自由度动力学模型.并以该模型为基础,采用模糊隶属度余弦值和欧氏距离公式建立三轴汽车悬架KC特性模糊灰色关联分析模型,对影响三轴汽车稳态响应特性的主要悬架KC特性的重要性程度进行了模糊灰色关联度分析.结果表明:车速为15km/h时,对于稳态响应阶段的侧倾角、横摆角速度和侧向加速度,各影响因素模糊灰色关联度排序皆为R4R2R3R1R6R5;对于质心侧偏角,R5(β)R6(β)R1(β)R2(β)R3(β)R4(β).同理可得车速为35km/h和55km/h时各个影响因素模糊灰色关联度排序.从而可以得出:三轴汽车各轴悬架KC特性参数中,前桥侧倾转向特性对稳态响应阶段的侧倾角、横摆角速度、侧向加速度影响最大;中、后桥侧倾转向特性对质心侧偏角影响较大,且两者相差不大.     

6061铝合金高温变应力方程参数反求

结合Gleeble- 1500热模拟机在变形温度为300～500℃,应变速率为0.01～10 s-1条件下通过等温压缩实验研究6061铝合金的流变应力行为,采用未考虑温升效应的参数反求法及考虑温升效应的参数反求法求解流变应力方程参数,并与回归统计法得到的结果进行对比分析.结果表明:采用未考虑温升效应的参数反求法求解流变应力方程参数具有高效、准确等优点,计算峰值应力平均误差为5.17 MPa;与有限元软件结合考虑温升效应的参数反求法能够更好地描述真实的材料变形过程;3种方法得到的流变应力方程参数的偏差小于6.28％,采用多岛遗传算法与模拟退火算法反求得到的流变应力方程参数具有较好的一致性与可靠性,参数反求法可替代传统回归统计法快速获得材料大变形条件下流变应力方程参数.     

H13钢气体氮化工艺参数的优化

运用正交试验法,研究H13钢气体渗氮工艺.以获得较高表面硬度和渗层厚度为依据,分析影响渗氮层结构和性能的主要工艺因素,确定出最佳工艺参数.采用光学显微镜及X射线衍射研究渗氮层的组织结构,采用显微硬度计测定化合物层的显微硬度.结果表明,影响渗氮层硬度和厚度的主要因素是渗氮温度和氛气分解率,最大渗层厚度为244.3μm,最...     

车身覆盖件3维激光切割的特殊工艺处理

为了研究车身覆盖件3维激光切割的工艺技术特性,采用3维5轴联动激光切割装备以及自动编程软件PEPS Pentacut分析了车身覆盖件3维激光切割的特殊工艺,提出了切割过程中特殊工艺的处理方法并通过切割试验进行了验证.结果表明,在实际的3维激光切割过程中,针对碰撞问题,通过添加工艺点,调整切割头方向,使其偏离法线方向一个角度便可消除;针对过烧缺陷,通过修改工艺点法线的方向和密集程度、采用脉冲激光或采用空气作为辅助气体等措施可以有效避免;针对变形难题,通过均布夹钳或修改程序等方法可有效解决.兼顾切割质量和效率,应在穿孔、上下坡及转角的轨迹段采用脉冲激光,在平缓轨迹段采用连续激光.采用3维激光切割技术取代传统工艺的修边模和冲孔模进行车身覆盖件的加工,可以大幅度地降低成本,缩短新车型的研发周期,具有良好的经济价值和应用前景.     

基于改进应变能密度法的电动轮自卸车车架焊缝疲劳寿命预测

针对复杂载荷作用下焊接结构应力应变响应出现非完全封闭而交叉的现象,考虑封闭环以外的塑性应变能密度,提出了一种改进的应变能密度计算方法。通过设计制作对接接头试验试件,开展了焊接接头机械性能和疲劳试验研究,获取了Ramberg|Osgood方程参量并构建了基于总应变能密度的疲劳损伤模型。建立了电动轮自卸车车架有限元模型,开展了车架焊缝多载荷步非线性有限元分析。结合新方法和数值模拟得到的应力应变响应计算危险点各应变能密度,依据拟合的疲劳损伤模型进行寿命预测,计算结果与实际失效位置和开裂时间吻合较好。     

两挡纯电动汽车传动系统参数优化和试验对比

为提高纯电动汽车驱动效率,参照一款两挡双离合(DCT)纯电动汽车,改用两挡机械式自动变速器(AMT)传动系统方案,建立多目标遗传算法的参数匹配模型。以电机峰值功率和峰值扭矩为综合设计目标,以整车动力性指标为限制条件,优化电机参数;为增加纯电动汽车续驶里程,优化传动系统高效工作区间,以整车综合工况电池耗电量最小为设计目标,以整车动力性指标和平顺性指标为约束条件,运用全局优化遗传算法对纯电动汽车两挡AMT齿轮速比进行优化,并与纯电动两挡匹配车型和纯电动两挡DCT试验车型作对比。研究结果表明：相较于纯电动两挡匹配车型,优化后的车型0～100 km/h加速时间缩短了5.79%,NEDC工况续驶里程提升了0.31%,HWFET工况续驶里程增加了1.44%;相较于纯电动两挡DCT试验车型,优化后的车型0～100 km/h加速时间缩短了10.31%,NEDC工况续驶里程增加了5.85%。     

集成主被动式安全带的性能评估及优化分析

针对高级驾驶员辅助系统（ADAS）功能多、集成度低的情况,提出了将可逆预紧式安全带与车道偏离预警系统、前方碰撞预警系统和疲劳驾驶监测系统集成为一体的集成式主被动安全系统。在探讨了该集成系统的工作原理和控制策略基础上,通过开展志愿者实车道路实验研究了前方预警系统的碰撞时间阈值、安全带预紧力以及安全带预紧时产生的噪声三个因素对乘员主观感受的影响。对志愿者的主观评价和实验数据的对比分析表明：该集成系统的控制策略逻辑合理,在各个工况下能够主动触发以提醒和约束乘员;但是初期由于预警提醒的频次过高和噪声较大影响了乘员的驾驶体验。经过降低预警系统碰撞时间阈值和优化调整安全带的传动结构,提高了乘员的驾驶体验。该集成式主动安全系统可有效地辅助驾驶员驾驶,且满足乘员的主观可接受度。     

涉及空腔制造的最小长度尺寸限制的清晰结构拓扑优化设计

针对以结构柔顺度最小为目标函数,涉及空腔制造的最小长度尺寸限制的结构拓扑优化设计问题,提出了一种新的拓扑优化求解方法。首先,为了消除现有的结构实体相及空洞相的相同的光滑Heaviside映射导致的强烈对立矛盾,引入光滑Heaviside映射和修改的光滑Heaviside映射分别进行实体相及空洞相的设计变量过滤;而后,构建了合理和协同的涉及实体相和空洞相的几何最小长度尺寸限制的结构拓扑优化模型;利用MMA算法,形成了一种新的涉及实体相和空洞相的几何最小长度尺寸限制的结构拓扑优化算法。给出的算例结果表明,与现有方法比,该方法可解决结构实体相和空洞相的几何最小长度尺寸控制问题。且所提方法可获得清晰0/1分布的优化结构拓扑。     

两挡纯电动汽车传动系换挡规律及速比优化研究

以提高电动汽车动力性与经济性为目标,对两挡纯电动汽车传动系速比进行优化设计。以0~80 km/h加速时间和ECE-EUDC-LOW循环工况百公里耗电量分别作为电动汽车动力性与经济性的两个分目标函数,建立了双目标函数下的速比优化模型。考虑到换挡规律在速比优化过程中的耦合效应,确定了与速比关联的兼顾动力性与经济性的换挡规律制定准则。设计一种具有非支配比较筛选功能的枚举算法,求取双目标函数的Pareto最优解集。结果表明,相对于初始速比,电动汽车采用某组优化速比时加速时间缩短了3.5%,百公里耗电量降低了2.4%,电动汽车动力性与经济性得到了提高。     

金属合金化X（X=Sr、Zr、Sn、Ce）对RuAl抗氧化性能影响的计算研究

目的研究RuAl的金属合金化及其氧化物Al_2O_3和RuO_2两相组的氧化关系,揭示其抗氧化性能机理。方法采用密度泛函理论的第一性原理,建立RuAl掺杂金属原子X及其间隙添加O原子的RuAl-X-O晶胞模型与其氧化产物Al_2O_3和RuO_2的晶胞模型。结果计算的Al_2O_3和RuO_2氧化能结果显示,Al_2O_3的氧化能(-11.43 eV/O_2)比RuO_2的氧化能(-2.28 eV/O_2)小,RuO_2的氧化能值与0值较为接近,在高温下结构稳定性较差,比较容易发生分解,RuAl的抗氧化能力主要依靠氧化产物Al_2O_3来进行。金属X合金化后,RuAl的氧化产物Al_2O_3和RuO_2的氧化能都增加,氧化能差值(eV/O_2)从大到小依次为Zr(0.29)Ce(0.28)Sn(0.22)Sr(-0.49),其中,金属Zr合金化对提高RuAl抗氧化能力的效果最好。计算的氧间隙形成能和电荷密集数等结果显示,金属X原子对RuAl的合金化降低了RuAl中的O固溶度,从而导致RuAl中内氧化速度降低。结论金属X原子对RuAl的合金化,阻碍RuAl表面的O向其内部扩散,障碍"内氧化"的生成条件,在RuAl表层界面的横向方向上容易形成连续、致密的Al_2O_3氧化层,提高RuAl的抗氧化性能。