基于刚柔耦合动力学的齿轮传动系统动态特性

为得到齿轮轴系响应的动态特性,从柔体动力学基本理论出发,系统分析了刚柔耦合动力学模型的机理,建立了多级齿轮传动刚柔耦合的虚拟样机。此模型能综合考虑传动轴各方向上的柔性特征、湿式换档离合器动态特性以及齿轮时变啮合力对轴类零件动态响应的影响。仿真结果证明了通过虚拟样机技术获取载荷谱的可行性,可用于轴的疲劳寿命预测以及齿轮箱体的振动研究。

弹性支承下的齿轮传动动力学仿真分析

为了准确得到齿轮传动系统动态特性,对传动轴进行离散处理.数值模拟齿轮啮合内部动态激励,采用改进的齿轮副动力学模型进行计算;同时,模拟各滚动轴承在润滑接触下的动态特性,考虑齿轮啮合时变特性、传动轴的弯扭耦合和支承弹性建立单级齿轮传动样机模型.仿真结果表明,支承条件不同会导致仿真结果差异较大,弹性支承更符合实际.

车辆变速器齿轮轴系和箱体动力学耦合研究

为定量分析变速器齿轮轴系动态特性和箱体弹性变形的相互影响,本文中建立了车辆变速器齿轮轴系和箱体动力学耦合模型并进行求解。首先,以某履带式车辆变速器为对象,采用有限元分析和试验方法探明箱体的弹性特征,提出变速器动力学耦合的方法,建立包含弹性箱体的变速器动力学耦合模型;接着对稳态工况下变速器箱体的变形和箱体变形状态下齿轮轴系动态特性的变化进行仿真;最后通过实车道路试验,测试了箱体危险区域的振动加速度,验证了所建变速器动力学耦合模型的正确性,完善了变速器动力学耦合性能的预测方法。

基于多体动力学的发动机稳态工况动态转矩计算

理论分析发动机转矩波动产生机理,通过有限元分析得到离散化曲轴模型,建立了滑动轴承动态接触数学模型;协同各子部件间动力学关系,考虑燃气压力、变惯性力等激励载荷,在ADAMS中建立发动机曲轴连杆机构多体动力学模型,仿真计算发动机不同稳态工况下动态转矩,研究曲轴弹性、滑动轴承弹性支承、输出转速等对发动机输出动态转矩的影响.通过试验对比和简谐分析,表明了仿真方法的可行性和准确性,为车辆动力传动系统的扭振分析提供激励条件.

不平整路面履带车辆动力传动系统扭转随机激励研究

为计算分析履带车辆传动系统扭转随机激励,以标准路面不平度统计特征为基础,实现路面激励时频转换。同时分析扭转随机激励产生机理,提出其理论计算公式,并且通过对相关部件模型的数学抽象,建立不同路面下履带整车动力学模型。通过实例仿真得到某履带车辆扭转随机激励谱,探讨了路面不平度、车速和预张紧力对其产生的影响。研究结果表明,路面不平度和车速是影响扭转随机激励的主要因素。

车辆综合传动系统过渡工况仿真及试验验证

为预测车辆综合传动系统过渡工况动态特性,建立了能反映车辆工作状态的关键部件的数学模型;以模块化建模思想为指导,综合各子部件的数学描述,根据液力机械传动系统工作原理,建立了能实现性能预测的车辆综合传动系统虚拟样机模型,并对起步、加速和换挡等过渡工况进行仿真分析;以起步动态过程试验的动力特征和换挡模式为模型边界条件,对模型进行了验证。通过试验数据与仿真结果的对比分析,证明建模方法的可行性和模型的准确性。

校企联合培养卓越人才的管理机制研究——“卓越计划”实践、反思与探索

以厦门理工学院车辆工程卓越人才的培养为背景,分析目前厦门理工学院车辆工程专业在"卓越计划"实施过程中,管理机制上存在的主要问题,按照"卓越计划"的培养原则,从培养质量监控、企业持续培养动力、学生管理三方面提出了具体的改进措施,探索适合地方本科院校校企联合培养卓越人才的可持续发展的新途径。

车辆变速器弯扭振动特性分析

为研究车辆变速器弯扭振动特性,以某车辆变速器为研究对象,根据振动弯曲理论,建立变速器齿轮轴系弯扭振动数学模型;将不规则的变速器侧面箱体简化为质量均匀的薄板,基于薄板理论推导考虑传动轴系弯扭振动激励下的箱体振动方程;对传动轴弹性化处理后进行模态分析得到其振型函数,采用数值方法求解齿轮轴系和箱体的振动响应;分析箱体和齿轮轴系振动特性,并设计台架试验进行验证。结果表明:测点试验结果与计算结果的均方根值最大误差为32%,且振动趋势一致。研究结果可为探明车辆变速器弯扭振动传递机理与变速器动态可靠性研究提供理论基础。

面向汽车座椅设计的人体单一尺寸确定方法

针对汽车座椅尺寸设计,结合人机工程学和统计学理论,提出基于累积概率和分组插值的人体静态尺寸的两种设计方法.通过建立第95个百分位假人模型,验证这两种设计方法对人体身高尺寸进行计算的有效性.结果表明:两种方法所得到的身高数据精度较好、结果相近,可以为汽车座椅的尺寸确定提供设计依据,也能为不同百分位假人模型的建立提供合理的尺寸.

动态束源和电磁参数下高压电子枪聚焦特性

以国产ZD-VEBW系列高压电子枪为研究对象,通过理论分析电子枪轴上电位与束腰和束斑直径之间的映射关系以及带电粒子经过聚焦线圈时的运动轨迹,借助于CST仿真平台,构建了电子枪仿真模型。仿真得到了电子束束斑直径在不同静电聚焦结构参数下的变化规律,依据此规律设计了不同孔径的偏压杯、阳极,构建了电子束焊接试验平台;动态调整阴阳极距离和束源参数,进行了电子束焊接的单参数以及正交试验的研究。结果表明:阴阳极距离的增加会导致束斑直径增加,偏压杯孔径的增加会导致束斑直径的减小,阳极孔径对束斑直径的影响存在最优参数,聚焦电流的增加会导致束斑直径的减小;阴阳极距离取28.40 mm、偏压杯孔径取6.00 mm、阳极孔径取10.00 mm时,能够显著提高试验型号设备同功率下电子束焊缝的深宽比,有效提高国产化ZD-VEBW系列高压电子枪的焊接性能,验证了理论和仿真分析的正确性。

基于图论的自动变速器拓扑变换和传动特性分析

针对目前适用于计算机分析的变速器模型多功能性、智能性、设计和分析的连续性较差的特点,基于图论理论,建立了相对转速意义下的液力机械式自动变速器拓扑图论模型和换挡变拓扑图论模型,数学描述换挡过程,判别不同挡位的拓扑特性;并建立绝对转速意义下的行星齿轮机构系统图论模型,定义图论模型拓扑变换的数学规则,提出行星齿轮机构传动特性分析方法;通过实例分析,表明所提方法准确可行.研究结果为高效、系统和智能设计自动变速器提供参考.

研究性教学在车辆“卓越计划”中的探索与实践

研究性教学是应用型地方本科院校人才培养的教学方向。以车辆工程"卓越计划"人才培养为背景,基于研究性教学本质的分析,首先从保障机制、理论教学模式和实践教学模式三个方向提出了研究性教学的实践措施,然后以《汽车设计》课程为例,详细设计研究性教学的教学环节,探索适合应用型地方本科院校研究性教学的可持续发展的新途径。

换挡工况下湿式换挡离合器变胞机理

针对目前难以全面描述湿式换挡离合器变结构、非定常和非数值的变拓扑工作过程的问题,基于湿式换挡离合器工作特性的分析,定义摩擦对偶片各构态的约束函数,建立摩擦对偶片变胞器,提出湿式换挡离合器变胞的图形描述方法.采用矩阵分析法,以约束函数为元素,推导离合器各构态的邻接矩阵,解析相邻构态转换时对应的变胞函数和变胞方程,构建湿式换挡离合器工作的变胞拓扑模型,揭示换挡离合器工作状态转换的变胞机理.基于变胞机理分析,提出更直观和简便的离合器动力学建模方法,通过对比分析离合器转速变化规律的试验和仿真结果,表明该方法的准确性和可行性.

拓扑特征演化分析下行星变速机构构型综合

针对用多个行星排和操纵元件组成预设挡位数和传动比的可行变速机构方案繁多的特征,提出了一种基于拓扑特征演化分析的行星变速机构构型综合方法。根据行星变速机构的基本构件组成,建立了行星排组和离合器组模型的设计准则,定义了相对转速意义下行星变速机构的构件和关联函数邻接矩阵,推导了构态演变的数学模型,实现了特殊构态拓扑特征的自动识别,构建了满足预设挡位数要求的构件组模型。在揭示不同构态拓扑演化特征的基础上,提出行星变速机构特性参数计算和构件属性判别的方法,实现了行星变速机构的构型综合。最后通过设计实例验证了所提方法的有效性和准确性。

某推土机作业时动力传动效率动态匹配

为解决大功率推土机在持续作业工况下液力机械传动效率较低的问题,建立基于模块化的推土机动力传动系统动力学仿真模型,设计效率型动力传动系统动态匹配策略,建立负载控制模型和油门开度控制模型,构建Isight和Matlab联合集成优化设计平台,整定和优化负载和油门开度控制系统的PID参数,设计完成动力传动系统半实物仿真试验。结果表明所提出的效率型动力传动系统动态匹配方法可有效提高推土机持续作业工况的工作效率,抑制持续作业引起的动力不足等问题。

Dynamic Characteristics of Tracked Vehicle Power Train Considering Road Random Torsional Excitation

The road random torsional excitation is one type of torque rooted from the road roughness and vehicle drive system. This paper aims to study how the road random torsional excitation affects the dynamic characteristics of vehicle power train. The method of simulating the random torsional excitation of tracked vehicle is explored at first. Secondly,the road random torsional excitations under different road roughness,vehicle speeds and pre-tensions are obtained. Thirdly,the dynamic analysis model of tracked vehicle power train is constructed with the consideration of the road random torsional excitation. Eventually,the influences of this excitation on output torque,bearing support force,vibration acceleration and dynamic shear stress of transmission shafts are intensively studied.The research conclusions are helpful to correct and refine the present virtual prototype of tracked vehicle power train.

行星变速机构换挡变胞与其构态属性自动识别

针对数学表征行星变速机构换挡变胞过程及自动识别各挡位构态属性较难的问题,首先,解析了行星变速机构变胞理论,基于机构转换法定义相对转速意义下行星排构件间运动副约束函数的转换规则,构建以约束函数为元素的行星变速机构构件和关联关系的邻接矩阵;然后,根据换挡逻辑分析了操纵离合器和制动器的换挡变胞过程,基于邻接矩阵分别推导这两种换挡构态演变的变胞方程,建立包含行星排空转和整体回转等特殊构态的判别准则,结合实例分析揭示换挡变胞机理;最后,通过建立相对转速方程和行星变速机构特性参数识别,结合行星变速机构等效拓扑模型的约束条件,提出了基于构态变胞方程的行星变速机构传动比和转矩自动建模和求解方法,实现了行星变速机构各挡位构态属性的自动识别。以某拖拉机行星变速器为例进行了分析,验证了该方法的可行性和有效性。

多参数耦合下电子枪静电聚焦特性分析

电子枪静电聚焦特性影响电子束焊接质量,目前没有系统的理论方法计算不同型号电子枪内反映静电聚焦特性的束腰参数。通过理论分析电子枪内轴上电位分布与电子束束腰半径和位置间的映射关系,阐释电子枪静电聚焦特性;采用CST仿真平台,以某电子枪为例,设置激励源参数和边界条件,构建某电子枪静电透镜分析模型,仿真不同结构参数下电子束束腰位置和束腰截面积,结合数值分析结果,探明不同结构参数对轴上电位的影响,验证电子枪静电透镜分析模型。仿真结果为电子枪关键参数的设计和优化提供理论支撑。

考虑误差和齿面摩擦随机性的直齿圆柱齿轮副振动特性分析

针对考虑误差和齿面摩擦参数随机性的齿轮振动特性不明确的问题,综合统计法和集中质量法,数值研究误差和齿面摩擦参数的随机特性,分析轮齿误差对齿面摩擦参数的影响,建立计及误差和齿面摩擦参数随机性的直齿轮传动弯扭耦合振动模型;采用4阶龙格库塔法进行数值求解,得到齿轮传动的振动响应,探析齿轮误差和齿面摩擦参数随机性对齿轮振动特性的影响。结果表明,考虑误差和齿面摩擦随机性后,在两者的作用下齿轮动力学响应在频域与相图上表现出更为复杂的随机性,其中误差随机性对于齿轮系统动力学稳定性的干扰更强。研究结果为齿轮传动的动态设计提供理论参考。

多参数耦合下湿式换挡离合器滑摩特性

以某车辆的湿式换挡离合器为研究对象,分析多参数耦合下湿式换挡离合器的滑摩特性.基于多体动力学和Hertz接触理论,在ADAMS软件中建立和验证离合器动态分析模型,仿真研究接合油压、摩擦副主、从动件初始转速差、摩擦因数,以及摩擦片刚度等因素对湿式换挡离合器滑摩特性的影响规律.结果表明:适当提高接合油压,增大摩擦因数、摩擦片刚度和摩擦副主、从动件初始转速差,可以有效改善湿式换挡离合器滑摩特性.