精密铸铝件一体化设计及在车身轻量化中的应用

铝合金一体化精密铸造技术是实现汽车轻量化的重要方式之一。本文首先采用轻质铝合金材料、熔模真空吸铸工艺以及拓扑优化对白车身前副车架及仪表板横梁进行“材料-工艺-结构”一体化设计;其次对比一体化铝合金结构件的质量、研发成本、研制周期,较原钢制件大幅度降低;最后对加装一体化精密铸铝件的白车身进行刚度与模态的有限元仿真分析及台架试验。结果表明,一体化设计后,前副车架及仪表板横梁分别轻量36.6%、30.8%,同时白车身性能均满足设计要求。

基于轻量化的铸铝发动机罩生命周期评价

为实现汽车轻量化,验证熔模精密铸造产品的节能减排效果,文章对发动机罩进行生命周期评价。结合熔模铸造工艺设计出满足刚度和模态性能要求的发动机罩,建立发动机罩全生命周期评价模型;追踪生命周期能耗和温室气体(greenhouse gases,GHG)排放,并进行敏感性分析。结果表明:通过一体化集成设计使铸铝发动机罩的质量减轻17.87%,全生命周期能耗降低10.18%,GHG排放减少7.12%。该铸铝发动机罩生命周期评价结果满足节能减排要求,研究为汽车绿色低碳化设计提供了理论依据。

车辆转弯制动防抱死系统仿真

充分考虑车辆转弯制动时车轮法向载荷以及回正力矩的影响,建立了汽车弯道行驶的8自由度整车模型。用该模型对车辆转弯制动时的车速与轮速的变化、车轮滑移率的变化进行了计算机仿真。仿真结果与试验结果较为吻合,表明该模型是正确的。

基于Taguchi方法的动力总成悬置系统稳健优化

为提高动力总成悬置系统的隔振性能及其优化设计的稳健性,首先建立悬置系统6自由度模型,并以各自由度方向的解耦率最大为目标,以各悬置点三向刚度为设计变量,选用遗传算法对悬置刚度参数进行初步优化;接着选择解耦率高且刚度分布合理的个体作为对象,以信噪比作为评价指标,应用Taguchi方法进行一次或者多次稳健优化,获得较为理想的优化解;最后应用蒙特卡罗方法进行稳健分析。结果表明,该方法在保证刚度合理分布的基础上,能有效提高各自由度方向上的解耦率,增强悬置系统的稳健性。

基于刚度灵敏度分析的客车车身轻量化研究

建立了某国产全承载式客车车身有限元模型,通过静动态电测试验验证模型的准确性,进而进行刚度灵敏度分析确定优化设计变量,运用有限元分析软件进行优化。在优化的基础上提出轻量化方案,达到保证在刚度变化最小及规定强度下使车身骨架质量减轻的目标。

融合实例与规则推理的车辆故障诊断专家系统

根据车辆故障诊断的特点,以全新的角度提出融合实例与规则的混合推理方法,建立了专家系统的整体实现框架、解决了不同诊断单元在工作时难以互通诊断信息等问题,对专家系统的设计策略、实施步骤和组织结构做了详述。最后给出以车辆音响故障为研究对象的多层、分布式诊断专家系统实例,验证了以上方法的正确性和整体实现框架的有效性。

汽车操纵稳定性的仿真

分析了汽车侧倾引起的左右轮胎垂直载荷的重新分配,以及轮胎侧向力非线性变化对操纵稳定性的影响,并综合考虑汽车转向系和行驶系的结构和性能特性,建立两轴汽车操纵稳定性数学模型。并对用Simulink构建的计算机模型进行仿真,仿真结果与试验结果一致,证实模型具有很好的精度和实用性。分析了车速、转向系刚度、前后轮侧偏刚度比、前后悬架侧倾角刚度比以及侧倾对汽车操纵稳定性的影响。

基于案例推理的汽车维修专家系统

依据汽车维修行业领域的专家知识和实践经验 ,综合运用案例推理、模糊推理和缺省推理等方法 ,对汽车维修中的多种故障采取原因和症状相结合的维修思路进行推理机制的设置 ,建立基于案例推理、模糊推理和缺省推理相结合的、能迅速确定汽车维修方案的推理模型 。

三线摆法测量复杂构件转动惯量的误差分析

阐述了三线摆法测量复杂构件转动惯量的原理及步骤,提出了利用转动惯量方程组来求解惯性积的方法。分析得出,对三线摆测试系统测量转动惯量的算式推导过程中的简化误差可达0.28%,使用三线摆法测量复杂构件的转动惯量,测量上下圆盘的半径、物体的质量、摆动周期等参数所引起的误差较大,累积各参数的测量误差可达5%。在详细分析论证的基础上,提出了减小误差的具体措施。

基于CFD的发动机冷却风扇仿真优化研究

文章介绍了汽车发动机冷却风扇气动性能的CFD仿真方法,利用流体分析软件Fluent对冷却风扇进行了流场仿真分析和气动噪声计算,仿真结果与试验结果吻合较好,验证了仿真模型的可靠性。对影响冷却风扇气动性能的几何参数因素进行了分析研究,依据研究结果,针对原型风扇提出了2种改进方案,结果表明,在保证风扇冷却性能的前提下,风扇的噪声值得到了明显降低。

ATS系统与三维视景仿真系统的结合技术研究

以郑州地铁一号线为背景,提出了基于MSTS平台的三维视景仿真系统与地铁ATS系统的结合技术方案.介绍了三维视景的建模过程,设计了用于控制对象的数据协议,利用MFC开发了用于系统间数据处理及传送的接口服务器.测试结果表明,提出的结合技术方案具有良好的可行性,满足基于三维视景的仿真系统的各项性能指标.为后续各项列控仿真子系统的研究,提供了新思想和技术方案参考.

基于滑移率的汽车防抱模糊控制方法与仿真

提出了一种基于车轮滑移率的汽车防抱模糊控制方法。以某车型为例 ,建立了制动过程的整车模型、车轮模型、制动器模型和轮胎模型 ,并对这种基于滑移率的模糊防抱控制方法进行了计算机仿真研究。仿真结果表明 ,该模糊控制方法能够达到理想的制动控制效果 。

基于灵敏度分析的汽车动力传动系扭振特性优化

利用偏导数法分析得出汽车动力传动系无阻尼自由扭振固有频率和振型对转动惯量和扭转刚度的灵敏度。以某车型动力传动系扭振特性为例,通过分析固有频率和振型对转动惯量和扭转刚度的灵敏度,找出对固有频率和振型影响最灵敏的结构参数,对其进行动力学修改,实现传动系固有频率和振型的优化,从而减轻扭振的程度。研究成果可为汽车传动系的动态特性优化提供依据。

客车车内噪声声固耦合分析与优化

文章建立某型客车的声固耦合有限元模型,利用MSC.Nastran对车内最后排乘客测点耳旁声压进行了预测,并通过实验验证了分析结果。为了降低噪声峰值,通过灵敏度分析选择合适的杆件进行优化计算,最终有效降低了关键频率下测点声压的响应峰值,为降低由于结构振动而引起的车内低频噪声提供了指导。

弯道和坡道上汽车操纵稳定性建模仿真

考虑弯道和坡道路面道路特征参数对汽车操纵稳定性的影响,建立汽车在弯道和坡道路面上整车操纵稳定性模型。根据仿真结果,分析了弯道和坡道路面道路特征参数对汽车操纵稳定性的影响。提出了汽车设计、道路设计和交通工程设施设计中应采取的措施。并为汽车主动悬架设计提供参考。

基于Pareto聚类免疫进化算法的发动机悬置系统优化与稳健性分析

文章在分析各种优化方法优缺点的基础上,建立发动机悬置系统6自由度动力模型。以6自由度方向的解耦率最大为优化目标,以各悬置点三向刚度为设计变量,选用免疫进化算法对发动机的悬置刚度参数进行优化,同时应用Pareto聚类算法从记忆种群中提取多个优化解,最后用Monte Carlo法对悬置系统进行稳健性分析。结果表明,优化解不仅能保证6自由度方向的高解耦率,还能保证悬置系统的稳健性,提高了产品的质量。

双前桥重型汽车轴间距及操纵稳定性分析

分析了双前桥重型汽车轴间距与轮胎载荷的关系,建立了双前桥重型汽车平面运动微分方程,得到该车型稳态横摆角速度增益和稳定性因素表达式;提出了保证轮胎均载和整车具有不足转向特性应满足的条件;分析结果为双前桥重型汽车轴距合理布置提供了理论依据。

汽车同步附着系数影响因素的分析

分析了理想的汽车制动力分配关系 ,建立了同步附着系数的数学模型。提出了各个参数对同步附着系数影响特性和影响程度的图解分析和弹性系数的分析方法 ,并结合具体车型提出选择同步附着系数的最佳措施。提出的分析方法对汽车的整体设计和制动系设计具有实际意义。

基于区间居民出行量最小的用地结构优化模型

城市发展到一定规模必然出现交通拥挤,而交通需求产生的根源在于土地利用,因此从交通的角度去考虑用地规划问题成为一种需要。城市土地适度混合利用的理念已为许多学者和专家所认同,但结合交通的混合用地具体结构还没有一个定量的表述。不同的城市因为有不同的城市规模、经济发展水平、城市布局和人口,应该有不同的用地结构规划。同时,不同的城市内部分区功能或布局不同,也应有不同的用地结构规划。本文尝试从理论上建立模型,从缓解交通拥挤的角度出发,提出一种使得城市区间居民出行量最小的混合用地结构的优化方法。通过模型量化混合用地的结构,满足不同城市和不同分区的差别,充分体现土地利用和交通系统的一体化,使得用地规划更合理科学。

基于对标的商用白车身静态刚度试验与分析

白车身刚度是车身开发阶段研究的重要内容之一,对汽车稳定性、舒适性等具有十分重要的意义。针对某款商用车白车身,进行静态扭转和弯曲刚度实验,并将样车与标杆车实验数据进行对比分析、评价,得出样车刚度性能指标及进一步改进方向。