基于雨流计数的汽车试验场路面强化关系研究

为了确定汽车耐久性试验中试验场路面与普通路面的强化关系,文章以某型越野车为研究对象,确定了用户实际使用时各种普通路面总的目标里程及载荷谱的雨流矩阵,并获取试验场各路段的载荷谱及其雨流矩阵;基于雨流矩阵一致的原则,计算了试验场各路段比例和总里程,得到了试验场路面相对于普通路面的强化系数。

一种微型转子的激光加工和光致旋转

利用单束强聚焦激光产生的光学力可以驱动微型器件,具有无机械接触和无需导线等优点,为微型机电系统提供了一种新型的驱动方式。在自行研制的飞秒激光微细加工系统中,采用一种新型的丙烯酸酯紫外光固化树脂,通过双光子聚合加工出直径6μm的万字形微转子。利用光镊装置实现了微转子的俘获,并在激光功率50mW时实现了转速为200rpm的光致旋转。微型转子的光致旋转为实现微机械马达提供了一种有效手段。

大件运输车承载结构的优化设计

文章对某型500t大件运输车承载桥式结构进行了有限元分析,得到在不同载荷质量下主要承载结构的受力情况,通过对车辆施加模拟货物载荷的强度试验,测量了在不同载荷质量下主要承载结构的变形及应力情况,验证了有限元分析结果的正确性;综合有限元分析和静强度试验结果,对主要承载结构的薄弱位置进行了优化设计,以提高结构的可靠性。

微型螺旋转子的光驱动计算

利用光学力来驱动微型器件是一种新型 MEMS 驱动方式。在几何光学模型近似下,对用TEM00 高斯激光束驱动微型螺旋桨结构的光驱动力和力矩进行了理论计算。光驱动力矩与激光功率成正比,和微器件的结构尺寸以及微器件与工作介质的相对折射率等因素有关,设计微器件时必须同时考虑这三个因素。计算得出激光功率 10mW 时,作用在螺旋转子上的光学驱动力矩为7.4×10-17 N?m,和文献中实验结果基本一致。该方法可以应用在复杂三维微结构的光驱动计算中,对微型转子进行优化设计。

基于室内道路模拟技术的整车加速耐久性试验的研究

兼顾损伤和功率谱密度,对从试验场采集的道路载荷谱进行综合编辑,以缩短试验周期。在道路模拟试验台上对编辑后的载荷谱进行迭代,求得汽车的驱动谱,并总结了迭代过程中调整增益系数等关键技术。最后在道路模拟试验台上进行加速耐久性试验,结果表明,该室内道路模拟技术能在更短的时间内准确再现试验场试验所呈现的故障。

双光子三维微细加工技术及实验系统的开发

介绍了一种新型的三维微细加工技术 ,描述了自行开发的双光子微细加工实验系统。双光子三维微细加工技术利用材料与飞秒激光束在焦点局域发生的双光子激发 ,通过逐点扫描 ,实现微器件的三维成型。由于材料发生双光子激发的几率与激发光强的平方成正比 ,所以具有极高瞬时光强的飞秒激光器和可以对光束进行强聚焦的显微镜装置成为系统的关键部件 ,对此进行了详细的说明。最后 ,给出了部分利用上述加工系统所获得的初步实验结果。

基于疲劳寿命的车架支架结构优化

针对某汽车在道路试验中车架左侧与车身连接的第一支架开裂问题,采用CAE进行车架疲劳分析,显示支架的分析疲劳寿命过低。据此提出了一个基于疲劳寿命进行汽车零部件结构优化的流程。采用拓扑优化,确定考虑疲劳寿命约束的支架材料合理分布。根据拓扑优化结果,考虑疲劳寿命和质量两个因素,对支架和与之相连的纵梁进行尺寸优化。结果表明,优化后在总质量基本不变的前提下车架疲劳寿命显著提高,满足企业要求。

基于道路模拟激励的汽车下摆臂多轴疲劳分析

提出了一种道路模拟试验与CAE相结合的汽车耐久性分析方法。采用道路模拟技术复现实际路面状况,迭代得到的轮胎激励信号,作为CAE动力学分析的边界条件。建立整车刚柔耦合模型,仿真获取关键零件连接点的载荷历程。以某汽车的下摆臂作为实例,采用有限元分析的惯性释放法,求得其应力。据此进一步对其载荷状态做二轴性分析,并选择合适的多轴疲劳损伤模型进行多轴疲劳分析。分析结果与路试结果对比表明,该方法可在设计阶段有效预估汽车关键零部件在非比例载荷作用下的疲劳寿命。

基于模态应力恢复的车架疲劳寿命计算研究

采用基于模态应力恢复的疲劳分析方法来预估某车架的疲劳寿命。首先在MSC.Nastran中对车架进行模态分析,以车架为柔性体建立整车的刚柔耦合动力学模型,在ADAMS/Car Ride中,用试验场强化路面激励进行整车动力学仿真,得到柔性体的模态位移时间历程,然后进行模态应力恢复得到应力历程,通过疲劳分析得到车架疲劳寿命的分布情况和最危险点的寿命值。分析结果与道路试验情况十分相符,证明该分析方法可以在产品设计阶段准确、高效地预估车体结构的疲劳寿命。

基于iSIGHT的薄壁直梁件抗撞性多目标优化

文章以iSIGHT设计软件为优化平台,集成Hypermesh和LS-DYNA,构建并实现了薄壁直梁件抗撞性多目标优化设计流程,在此基础上,运用拉丁超立方试验设计方法生成样本数据,采用响应面方法构建近似模型且其精度满足耐撞性设计要求;以比吸能SEA最大及碰撞峰值力Fmax最小为目标函数,采用多目标遗传算法NSGA-Ⅱ对响应面近似模型进行多目标优化设计,获取Pareto最优化解集,选取6个Pareto解进行有限元仿真验证。结果表明:近似模型方法能很好地取代实际仿真过程进行优化,且计算效率较高,基于6σ的多目标稳健性优化方法与确定性优化方法相比,稳健性优化结果提高了设计变量的可靠性和多目标函数的综合稳健性。

基于ADAMS的双横臂式前悬架K&C特性的仿真分析

悬架的K&C特性直接影响操纵稳定性等汽车使用性能,文章利用软件ADAMS/CAR模块建立某开发车型的双横臂式前悬架多体动力学模型,通过对车轮分别施加位移和力约束进行悬架运动学分析和弹性运动学分析,从而获得车轮定位参数在2种特性下的变化,为该车前悬架及整车性能的改进提供指导依据。

基于减少轮胎磨损的客车前轮定位参数优化

根据前轮定位参数动态变化和轮胎磨损的关系,建立了计算客车前轮动态外倾角和实际转角值的数值模型。提出了以各定位参数为设计变量,以转角范围内的动态外倾值与理论倾角相差最小为目标的多约束优化设计方法,并得到设计值范围内使轮胎磨损最小的最优解,为客车前轮定位参数的选取与优化提供理论依据。试验证明,此优化匹配方法对减少轮胎磨损有效。

某重型越野车平顺性和操纵稳定性协同优化

为改善某重型越野车的平顺性和操纵稳定性,在多体动力学仿真软件ADAMS/Car中建立整车模型,选取3个操纵稳定性评价指标和1个平顺性评价指标作为优化目标,以悬架减振器阻尼和板簧刚度为设计变量,建立协同优化模型。使用响应面法拟合出回归模型,赋予各个优化目标适当的权数,用NSGA-II优化算法对悬架参数进行优化。优化结果表明,车辆平顺性和操纵稳定性得到较为明显的改善。

柴油机单轨吊行走系统建模及参数匹配

在满足单轨吊车系统最大负载工况前提下,考虑已选定的发动机功率和牵引力与速度要求,确定了行走系统中液压泵、液压马达、控制阀的性能参数,设计了插装阀,实现了速度切换及短路行走模式。利用AMESIM软件进行建模仿真,验证了选定参数的可行性。

一种纵向垂向二维振动集成半主动可控座椅悬架系统的试验研究

工程车辆、越野车辆等非道路车辆在行进过程中,既会产生垂向振动,也会产生纵向振动,这些振动通过座椅传递到驾乘人员。为了同时控制座椅纵向和垂向振动,文章根据可实现二维隔振的集成半主动座椅悬架系统,基于“功能集成”结构设计概念,开发了一种基于磁流变(magnetorheological,MR)阻尼器的纵向、垂向二维振动集成半主动可控座椅悬架原型系统,搭建了基于该座椅悬架系统的快速控制原型试验系统,并试验测试与分析对比了其在被动控制、模糊控制以及天棚半主动控制情况下的振动控制效果。试验结果表明:开发的座椅悬架系统能够实现纵向和垂向2个方向的半主动振动控制;模糊控制和天棚半主动控制策略能够有效提升座椅的振动控制效果,其中天棚半主动控制效果更好。

基于阈值增强的均值滤波

该文针对均值滤波在抑制噪声的过程中会损失图像的边缘等细节信息从而导致整幅图像模糊的问题,提出了基于阈值增强的均值滤波。算法是在均值滤波较好去噪后,利用边缘信息选取自适应阈值,将图像灰度划分区间,通过增强区间灰度值增强图像对比度,从而改善图像边缘信息损失的问题。实验结果表明,该算法能有效去除噪声,极好的恢复图像边缘细节,相比于传统均值滤波有更好的图像视觉效果。