汽车制造企业精益生产系统模型

精益生产作为一个舶来品,大多数企业还不知道如何将之与中国企业的实际结合起来。针对我国企业实施精益生产中存在的问题,在对汽车制造企业广泛调研的基础上,结合精益生产的基本原理,为我国汽车制造企业设计一个包括行为规范、领导能力、人员培训、工作小组、全员生产维护、制造工程、工位过程控制、工业物流、同步化物流、安全管理、环境管理以及质量管理等在内的由12个模块组成的精益生产系统模型。同时,通过对精益生产体系文件结构、推进模型以及评价模型的设计,从而保证该模型能够在汽车制造企业中实现程序化、分阶段的整体实施,以及对实施效果进行有效跟踪和评价。通过该模型在汽车制造企业的实际运用,证实该模型的有效性和可行性。

基于远程参数控制的DCT关键零部件道路模拟试验

为考核双离合自动变速器(DCT)中阀体、传感器和电子元件等关键零部件在实际道路冲击振动下的疲劳可靠性,基于远程参数控制(RPC)技术,结合美国MTS液压伺服激振器和控制系统,设计并搭建了DCT关键零部件道路模拟试验台。通过在关键零部件附近安装加速度传感器和应变片,结合某企业可靠性试验方法,在襄阳试车场采集了大量载荷谱,并对载荷谱进行了分析和反复模拟迭代,准确快速地再现了DCT关键零部件在襄阳试车场相应试验路段的振动特性,为考核DCT阀体、传感器及电子元件等关键零部件的疲劳可靠性提供了一种行之有效的方法。

镁合金阻尼特性及检测技术研究

研究了镁合金晶体在振动变形过程中的阻尼特性机理,表明其在宏观屈服前,随着应变振幅增大,阻尼特性机理依次为位错未脱钉扎时的共振型阻尼、位错脱钉扎并滑移时的静滞后型阻尼、位错线相互钉扎纠结时的静滞后型阻尼及滑移带出现时的静滞后型阻尼这4个阶段。根据理论推导过程中对各个阻尼阶段起始应变振幅的计算,试验必须测量大应变振幅条件下的阻尼,由此设计了通过一次激励获得各个阶段的阻尼应变谱的检测技术方案及试验装置。试验方案采用瞬态激励方式,控制镁合金矩形梁从大应变振幅(500×10-6)开始振动,通过测量试件在自由衰减过程中的振动信号获取4个阻尼特性阶段的数据,然后对AZ61D镁合金进行阻尼测试试验,验证了该技术方案的可行性,理论推导结论正确。

汽车驱动桥系统模糊故障树分析研究

应用模糊故障树分析方法对汽车驱动桥系统的可靠性进行了研究,简要介绍了模糊故障树分析方法的基本理论和汽车驱动桥系统的基本结构,建立了汽车驱动桥系统的故障树.采用上行法求解所建立的故障树的最小割集,用三角型及正态型模糊数描述底事件发生概率的区间表示方式和计算方法,对所建立的故障树进行了定量计算.以某汽车驱动桥为实例,对相关方法的应用进行了分析,结果表明,应用三角型和正态型模糊数方法的计算结果差别不大,轴承磨损失效是该汽车驱动桥分系统失效的关键事件.

基于汽车稳定性控制系统的侧翻控制策略

为提高汽车在极限工况下的侧翻控制功能,建立了包括横摆运动和侧倾运动的8个自由度整车动力学模型.基于传统电子稳定控制(electronic stability control,ESC)系统直接横摆控制,提出了一种包含紧急侧倾控制的综合控制策略.采用ESC标准传感器提供的汽车侧向加速度信息计算侧倾系数,当侧倾系数超过设置的参考值时,紧急侧倾控制被激活;通过对侧向加速度的适时调节,达到对汽车侧翻的有效控制.对直接横摆控制和综合控制进行了鱼钩试验仿真,结果表明,直接横摆控制的汽车在持续小转角下具有一定的抗侧翻能力,而极限大转向工况下会发生侧翻;综合控制则提高了极限工况下汽车ESC系统的抗侧翻能力,并增强了汽车的侧翻控制功能.

全数控锥齿轮铣齿机运动控制方法及切齿实验研究

应用矢量及矩阵等数学工具,建立了全数控锥齿轮铣齿机运动控制数学模型,开发了基于西门子840D系统的锥齿轮切齿加工数控软件系统。运用该软件系统在天津第一机床总厂制造的YKD2275全数控锥齿轮铣齿机上进行了切齿加工,并在哈尔滨量具刃具集团有限责任公司制造的3906型齿轮测量中心上对所加工的锥齿轮齿形偏差进行了测量实验,验证了所建立的运动控制算法及其软件系统的正确性。

基于冲压效应的汽车覆盖件材料利用率计算

针对汽车覆盖件拉延冲压效应所带来的厚度变化,提出一种新的考虑料厚变化的材料利用率计算方法。该方法应用冲压仿真计算获取零件成形后各个区域不同的料厚值,结合仿真模型的单元数量计算出零件网格模型的重量,并通过单元总面积和数模总面积对比修正,使得基于仿真计算的零件重量基本接近实际零件重量。同时以拉延筋外边界线对拉延件外轮廓曲线进行限定,结合一步法和冲压仿真迭代计算获得最小坯料轮廓线。计算出修正的网格模型重量和最小毛坯重量的比值后,即可获得非常接近实际情况的材料利用率。

汽车主动悬架H_2/H_∞多目标控制线性矩阵不等式方法

采用七自由度整车模型,以实现较好的平顺性和操纵稳定性为目标,选取路面垂直速度扰动到输出平顺性评价信号传递函数的H2范数为平顺性指标,路面垂直速度扰动到输出操纵稳定性评价信号传递函数的H∞范数为操纵稳定性指标,设计了基于LMI(linear matrix inequality线性矩阵不等式)算法的主动悬架H2/H∞多目标输出反馈控制器。研究结果表明,该控制器能在有效改善汽车的平顺性的同时不过分降低操纵稳定性,较好地解决了平顺性与操纵稳定性指标之间的矛盾。

面向产品制造过程的关键质量特性免疫预防控制模型

针对产品制造过程质量特性繁多、重要度不同而难于事先预防控制的问题,借鉴生物免疫原理,提出了具有仿生功能的面向产品制造过程的关键质量特性免疫预防控制模型。定义了制造级关键质量特性及其缺陷因子,利用神经网络技术和质量功能配置构建了制造级关键质量特性提取模型,给出了制造级关键质量特性状态特征向量;借鉴生物免疫原理塑造了关键质量特性免疫识别、关键质量特性免疫排斥、关键质量特性免疫记忆、关键质量特性免疫自适应调节等功能。通过实例验证了所提理论与模型的正确性与有效性。

铝合金表面搅拌摩擦加工技术的研究进展(Ⅰ)

以搅拌摩擦加工原理为基础,概述了近年来铝合金表面搅拌摩擦加工处理中的细化晶粒与消除铸件内部缺陷的应用,分析了该技术用于铝合金性能(如表面硬度、强度、耐磨性能和超塑性等)改善的机理,展望了搅拌摩擦加工技术在铝合金表面处理中的应用前景。

汽车变速器啸叫声的噪声源识别

在半消声室变速器NVH试验台上对某款国产变速器进行振动噪声试验,采用阶次分析的方法,识别出主要噪声源;分析了齿轮系统的动态激励;经路试后,解体变速器检测齿轮的结果;确定了产生啸叫声的主要激励源是齿轮副的啮合冲击。

汽车覆盖件拉延模具精确型面构建方法研究

为了提高汽车覆盖件拉延模具调试过程中的研合率、缩短模面研配周期,提出了一种模具型面的精确构建方法.在冲压仿真的基础上,结合网格映射、形函数插值、节点偏移等方法,调整凸凹模工具网格使二者之间的间隙与冲压后零件厚度分布一致,构建出适应零件厚度分布的精确模面网格模型;并以调整好的工具网格为基准,根据网格节点的偏移量,对模具型面相应的曲面面片及其剪裁线的控制顶点进行相应的偏移,实现曲面随网格模型的变化而自动形变,进一步构建出适应零件厚度变化的模具精确型面.实例研究表明,该精确模面构建方法有效,在模具设计阶段实现了模具型面的研合率.

汽车覆盖件模具凸型面拉延方法

针对汽车覆盖件这种具有复杂曲面特征的零件,在传统的全型面拉延成形方法基础上提出一种新的凸型面拉延成形方法。该方法根据拉延成形过程中凸、凹模工作型面上只有凸型面接触板料的特点,通过成形仿真获得全型面拉延的成形极限图(Forming limit diagram,FLD)和凸、凹模与板料的接触区域分布。然后将板料相对凸、凹模工作型面上的起皱区域及双面接触区域所对应的单元剔除,将单面接触区域中面积较小且形态狭长的单面接触区域合并转化为双面接触区域,同时将未转化的单面接触区域外周节点拟合成曲线后导入到CAD中对凸、凹模工作型面进行分割获得所需的凸型面。算例表明该方法在保证拉延成形质量的前提下可以有效地减小凸、凹模工作型面的面积,降低拉延模具的生产成本。

汽车理想转向梯形的研究与横拉杆的优化

针对现有汽车转向理论的不足,以典型的整体式转向机构为基础,提出了理想转向梯形的概念,建立了理想转向梯形的数学模型,用理想转向梯形横拉杆与实际转向机构横拉杆的偏差作为优化目标,通过对实车参数进行优化设计得到了更好的参数组合,验证了用长度单位作为转向梯形机构校核的评判依据,跟传统的以角度为依据的转角误差相比,更易量化和比较,也更直观准确。

汽车左右转向理论特性线和转向理想椭圆的研究

基于转向阿克曼原理,在假定汽车前轮定位角都等于零,轮胎为绝对刚体,汽车以低速转弯行驶的前提下,通过建立汽车转向机构的平面数学模型,提出了左右转向理论特性线和转向理想椭圆的概念,并推导论证其合理性。为汽车纯滚动转向研究和转向梯形机构校核提供了一种新思路,可以更准确地评判汽车纯滚动转向品质,也为转向机构几何尺寸的设计提供了新的参考依据。

齿轮弯曲疲劳实验齿根应力的数值解析

针对齿轮弯曲疲劳强度实验,在双齿加载的齿轮轮齿脉动加载试验条件下,进行了齿根应力集的理论计算。对齿轮及夹具进行了建模,使用有限元分析软件ABAQUS,分析了直齿圆柱齿轮在加载作用下的的齿根应力。数值解析结果与理论计算结果基本相近,从而相互验证了经验公式和数值解析都能够用来预测齿轮弯曲疲劳实验齿根应力级。

汽车动力总成主动悬置系统分层控制策略研究

针对汽车动力总成主动悬置系统结构特点,考虑作动器动态特性对系统控制精度的影响,提出了一种分层控制方法。在对三自由度1/4车主动悬置系统分析的基础上,推导了悬置系统和电磁作动器控制电路的数学模型,采用分层控制策略对悬置部分和作动器电路部分设计了上、下层控制器。上层悬置控制器采用综合性能较好的LQR控制,并利用遗传算法对其性能指标权重系数进行优化;下层作动器电路部分采用简单实用的PID控制,并利用粒子群算法对其参数进行优化。最后,通过对所设计的主动悬置系统设置两种典型工况进行仿真验证。结果表明:相比于传统控制,按照分层控制策略设计的主动悬置系统能够针对汽车不同工况实施更精确的控制,并且具有较强的鲁棒性和力跟踪性。

汽车最简转弯态的研究

通过对汽车低速转弯状态的研究,提出且定义了汽车最简转弯态的概念,并建立了前驱和后驱力学模型,分别通过解析法和图解法进行分析,得到了各车轮作用力随转向轮转角增加的变化规律及它们的图解表达式。

二级齿轮传动传动误差的理论与实验研究

在考虑轮齿变形及轮齿微观修形的情况下,对轮齿的实际啮合过程进行了理论分析。利用J.Derek Smith介绍的方法,构建了一对齿轮副传动误差的理论计算模型,探讨了二级传动传动误差的计算方法。针对某二级传动齿轮箱,搭建了传动误差测试系统,并对该齿轮箱在不同工况下的传动误差进行测量。对实验数据和理论计算数据进行对比分析,修正了二级传动传动误差的计算模型,得到了较为合理的二级传动传动误差计算模型。

基于DOE的汽车碰撞优化分析

建立了整车的有限元模型,对整车模型进行正面碰撞仿真分析,根据国标评价标准对车身加速度等参数进行了分析;在此基础上,提出了用实验设计的方法对汽车安全性进行直观分析、方差分析和显著性分析,得到最优的试验方案。优化结果表明,相比初始设计方案,优化后的方案明显降低了车身加速度,增强了汽车的耐撞性,为汽车正面碰撞安全设计与改进提供了依据。