吊管机机-液耦合仿真分析及试验测试

吊管机在作业时,配重机构的液压缸始终处于闭锁状态,所受负载较大,要求其不能无控制的自动摆动。设计了配重机构的液压回路,采用2个液控单向阀并联形成液压锁,使液压缸可以固定在任意位置。基于液压系统虚拟样机技术,建立配重机构的机-液耦合模型,通过液压回路驱动机械模型进行仿真,得到液压缸的受力曲线和运动速度曲线。同时对吊管机工作装置中的液压缸部件进行了场地测试,得到吊管机配重外摆和收回工况下液压缸的应力应变,测试结果与仿真结果相吻合,能够为以后类似的研究提供依据,为液压装置的优化和改进提供理论依据和方法。

集中驱动式纯电动车动力传动系统扭转振动研究

针对电动车存在的动力传动系统扭转振动问题,提出综合考虑控制电机动态特性及传动系统间隙/柔性的机电耦合仿真方法。建立考虑电磁刚度影响的传动系统扭转振动集中质量模型,研究模态特性,并试验验证模型的正确性;考虑齿间侧隙及半轴柔性,搭建传动系统集中-分布质量模型进行动态响应仿真及试验验证;建立、仿真控制电机模型及机电耦合模型,获得转矩波动影响下传动系统扭转振动时频响应。结果表明,所提机电耦合仿真方法能呈现较丰富的动力学现象,有助于进一步揭示电动车传动系统扭转振动特性。

电动车减/差速器振动特性分析及改进

以某纯电动车的减/差速器为研究对象,首先考虑齿轮啮合刚度、传动误差、齿侧间隙和轴承因素,建立了齿轮传动系模型;然后考虑传动轴、差速器壳体以及减速器壳体的柔性,建立了减/差速器系统综合耦合模型,对其进行动态响应仿真分析及试验验证;最后通过轮齿微观修形减小齿轮传递误差波动的幅值,降低壳体表面阶次振动的峰值。结果表明,所建立的综合耦合模型能较好的预测减/差速器系统的振动特性,揭示各个振动阶次产生的原因,轮齿修形可使齿轮副传递误差波动幅值和壳体表面阶次振动峰值分别降低40%和57%,对减/差速器啸叫问题的解决起到一定的积极作用。

集中式驱动纯电动车振动特性试验研究

进行某型纯电动车整车振动试验,给出整车模态频率排布图,全面把握其振动特性,包括激励阶次特性、传递路径、瞬态振动特性及整车舒适性等。汇总该车试验中出现的振动现象,对比电动车与传统车在激励特性、振动幅值特性两方面的异同。所得结论可为电动车振动故障诊断及相关系统优化改进提供试验支持。

集中驱动式电动车动力总成系统振动特性分析

建立某集中驱动式纯电动车动力总成系统的动态有限元模型,对作用于动力总成的各种激励进行分析和数值模拟。机械激励部分考虑齿轮传动系统的时变刚度、误差激励和齿轮冲击力,电磁激励部分通过永磁同步电机2D有限元电磁仿真得到作用于定子上的径向和切向电磁力波。将各类激励施加于动力总成箱体并进行动态响应求解,通过消声室整车试验验证仿真结果的准确性。结果表明,将动力总成视为整体、综合考虑各类激励的仿真方法能较好的预测电动车动力总成的振动特性。

集中电机驱动车辆动力传动系统NVH性能研究现状与展望

阐述了电动汽车振动与噪声问题的近期研究成果。针对集中驱动式电动车动力传动系统的特点,从5个方面分别进行介绍,即动力传动系统扭转振动的研究、动力总成磁固耦合振动的研究、驱动电机转矩波动的研究、动力总成悬置系统的研究、动力传动系统机电一体化研究。最后,对此领域的研究工作进行了展望。

电动车动力传动系机电耦合扭转振动分析与控制

对电动车动力传动系统的机电耦合扭转振动进行分析与控制。利用整车转鼓试验测得稳态工况下的电流信号,分析引发传动系统扭转振动的主要电流激励谐次;基于最大转矩电流比控制方法,结合传动系统机械振动模型,搭建综合考虑机械、电气相互影响的机电耦合模型,进行仿真分析;提出能够减小传动系统扭转振动幅值的电流谐波优化方法,阐述其原理并搭建其控制模块。控制前后的仿真结果表明,电流谐波优化方法可以有针对性的抑制电流的5倍、7倍谐波,减小6倍电流频率的转矩波动,降低传动系统在中高频固有频率处的振动幅值。

电动车动力总成在机械-电磁激励下的振动分析

以典型集中驱动式电动车的动力总成为研究对象,首先建立综合考虑驱动电机、传动系统、悬置支架以及冷却水套等影响的刚柔耦合模型,进行模态仿真分析与试验验证;然后分析作用于动力总成的电磁激励和机械激励,提出考虑电机控制策略影响的电磁激励仿真方法;最后进行电磁-机械综合激励作用下的电动车动力总成振动特性仿真与试验验证。结果表明,所提出的机-电-磁-控多物理场仿真方法可以有效的揭示多源动态激励对动力总成振动的影响,为电动车动力总成优化设计奠定理论基础。

考虑电机控制策略影响的电动车动力总成振动分析

针对电动车动力总成存在的结构振动问题,提出机-电-磁-控一体的仿真方法,并在此基础上进行控制策略优化。首先,搭建综合考虑电机控制策略、电机电磁作用及详细机械结构的动力总成模型,体现所研究对象机电一体化的特点;然后进行电机电流、电磁力及总成振动响应的仿真与试验,验证所提多物理场仿真方法的正确性;最后从控制策略优化角度,而非机械结构改变角度,对系统进行了优化。结果表明,基于预测模型控制的直接转矩控制策略,与原有的基于最大转矩电流比的控制策略相比,更有利于降低电动车动力总成表面的振动响应。研究结果可为电动车动力传动系统的匹配、集成以及整体性能的提升提供参考。

集中驱动式纯电动车抖动分析及主被动控制研究

以某典型纯电动车为研究对象,对其瞬态抖动问题进行分析与控制。首先,结合驱动系统常啮合的特点,建立考虑电机转子-齿轮传动系统的整车模型,对抖动现象进行机理推导和传递路径分析。然后从动力传动系统入手,建立其简化模型并进行前馈-后馈主动控制仿真和部分试验。在此基础上,从被动控制的角度进行动力总成悬置系统的优化。最后,对主被动综合控制的效果进行了基于整车仿真平台的验证。结果表明,所建整车模型适用于电动车抖动问题的仿真与控制;所用主被动相结合的控制方法,可以改善车身抖动情况、减小悬置点动反力,提高电动车的驾乘舒适性。

电机控制策略对电动车动力总成电磁振动的影响

旨在深入探讨电机控制策略对电动车动力总成电磁振动的影响。给出两类常用电机控制方法,即最大转矩电流比控制方法和直接转矩控制方法,搭建其电机控制模型;建立电机定转子二维电磁分析模型,对两类控制策略下的气隙磁密和电磁力进行仿真分析;并利用电动车动力总成机械结构模型,进一步分析动力总成关键点在两类控制方法下的振动响应。结果表明,所提供的综合考虑电机控制策略、电机本体电磁模型以及动力总成机械模型的联合仿真方法,可以有效预测电机控制策略对振动性能的影响,为从优化控制策略的角度,改善电动车的振动舒适性奠定理论基础。

某矿用自卸车车架的静态有限元分析

根据厂家图纸,应用ANSYS软件对某矿用自卸车车架进行了准确建模、手工剖分和静态分析。主要分析了车架在2种典型工况下的强度刚度情况。结果表明该车架在工况1条件下满足设计要求,在工况2条件下强度不够,建议改进后再生产样车。

煤矿抢险机器人手臂的刚柔耦合仿真研究

分别用Pro/E软件和ANSYS软件建立某煤矿抢险机器人手臂的刚性体模型和柔性体零件模型,在ANSYS软件中得到刚柔耦合模型并进行了仿真分析。结果表明刚柔耦合模型的仿真效果优于传统的刚体模型,所得结论为该款机器人手臂的改进提供了依据。

集中驱动式纯电动车动力总成噪声特性分析

进行典型集中驱动式纯电动车噪声试验,采集其动力总成近场及副驾驶人耳处噪声信号。首先利用频谱分析、阶次分析等常规处理手段对噪声信号进行初步处理;然后结合纯电动车的声辐射特性,利用响度、尖锐度和粗糙度3个心理声学指标对噪声信号进行深入处理。结果表明:减/差速器的机械噪声是动力总成噪声的主要方面,电机的电磁噪声是次要方面,但两者均与人耳的主观感受联系密切,结合声品质进行分析能全面反映电动车动力总成的声辐射特性。

电机驱动车辆动力传动系统建模方法的研究

为探索机电耦联的研究方法对电机驱动车辆动力传动系统是否适用,将某电动车动力传动系统的机械振动模型简化为两自由度系统模型,对其在左端边界为自由、线性扭簧及非线性扭簧三类条件下的固有特性及响应进行了分析.结果表明,由扭簧模拟的机电耦合系统与不考虑机电耦联的系统相比,动力学特性发生明显改变,证明了进行电机驱动车辆动力传动系统机电耦联非线性振动研究的必要性.

抢险机器人手臂机液耦合仿真分析

对某抢险机器人手臂驱动液压缸的液压回路进行了设计和简化,在ADAMS中建立机液耦合虚拟样机模型,对一个完整的工况进行了仿真,得到了各组液压缸的长度曲线、运动速度曲线及受力曲线,为液压系统的改进提供了理论依据。

车辆传动系扭转振动主动控制研究现状及趋势

阐述了传动系扭转振动主动控制的近期研究成果。从3个方面进行阐述了二(三)自由度电传动系统扭转振动控制研究、传统内燃机车辆传动系扭转振动控制研究、电动车辆传动系扭转振动控制研究。总结了电动车动力传动系统的振动(噪声)现象,指出传统车辆简化模型的局限性,提出了传动系统振动主动控制的新目标。围绕集中驱动式电动车动力传动系统的特点,从电机激励特性、常啮合结构特性、振动频率宽泛性、系统性4个方面对电动车传动系统主动控制的基础模型进行了展望。

集中式驱动电动车动力总成悬置系统模态影响因素分析

以某集中式驱动纯电动车动力总成悬置系统为研究对象,对建模仿真所需参数进行试验测量,进行5种考虑不同因素的动力总成悬置系统建模仿真.5种模型分别为6自由度刚体模型、考虑副车架的模型、考虑支架柔性的模型、考虑半轴为扭簧的模型以及考虑半轴为柔性体的模型.通过模态振动试验测得该电动车整车状态下的动力总成悬置系统固有特性.将模态仿真和模态试验结果进行对比分析,提出了能反映电动车瞬态振动特性的14自由度振动分析模型.

抢险机器人运动学仿真分析

以实验室自行研制的抢险机器人为研究对象,进行Pro/E三维建模、MECH/Pro模型转换以及ADAMS刚体运动学仿真分析,得到了机械手下手运动轨迹和极限工况位置参数,为抢险机器人的继续改造提供了参考和依据.

推土机刚柔耦合仿真分析研究

推土机是重要的工程机械,广泛应用于工程建设中。针对某款推土机在使用过程中出现的推杆裂纹情况,基于柔性体理论,将推土机的左右推杆转换成柔性体,建立推土机的刚柔耦合模型,对刚柔耦合模型进行仿真分析。仿真结果可为解决推土机推杆强度和轻量化提供理论基础,具有实际应用价值。