基于轴距预瞄的虚拟轨道列车主动悬架控制策略

针对虚拟轨道列车垂向振动问题,基于轴距预瞄原理设计了一种列车主动悬架控制策略.首先,考虑线性滤波白噪声路面不平度激励,建立了列车—路面耦合振动模型;其次,结合列车轴距预瞄信息,利用线性二次型高斯(Linear Quadratic Gaussian, LQG)控制理论设计了列车主动悬架LQG控制器,并基于自适应粒子群算法(Adaptive Particle Swarm Optimization, APSO)对控制器的权重系数进行优化;最后,研究了列车在随机路面和脉冲路面激励作用下的垂向振动特性.仿真结果表明,本文所设计的列车主动悬架控制策略能明显降低列车在随机路面和脉冲路面激励作用下各节车体的垂向振动,且针对不同等级路面和车速工况,均有良好的鲁棒性,有效提高了虚拟轨道列车的乘坐舒适性.

基于拓扑优化的汽车悬架控制臂轻量化设计及碳排放量化对比分析

随着汽车技术的不断创新和社会对环境友好型交通工具的日益关注,当前汽车工程领域的研究在于提高车辆性能的同时,降低其全生命周期碳排放水平。针对此问题,文章以汽车悬架控制臂为研究对象,利用ANSYS软件对其进行静力学分析并进行轻量化设计。最后,对优化前后控制臂的原材料获取阶段、生产制造阶段以及使用阶段所产生的碳排放进行量化分析,基于碳排放量化结果验证控制臂零件轻量改进后的减碳效益。

考虑过盈配合的悬架控制臂焊缝疲劳分析

为了准确地评估悬架控制臂的焊缝疲劳寿命,在考虑过盈装配应力基础上进行了焊缝疲劳分析。对比了理论计算和有限元方法计算的控制臂过盈装配应力,对耐久载荷进行了等效处理,将耐久工况简化为三个简单工况。介绍了“VOLVO”焊缝疲劳分析方法,使用该方法校核了控制臂焊缝疲劳寿命。分析结果与台架试验结果较为一致,优化方案顺利通过整车耐久验证。

面向多目标的汽车悬架控制臂拓扑优化研究

针对结构的多目标拓扑优化设计,提出一种基于折衷规划法归一化子目标建立综合目标函数、以灰色综合关联分析确定综合目标函数中子目标权重系数的方法。以某商用车悬架控制臂为例,运用动力学分析、静力学分析和模态分析,得到控制臂在典型工况下的刚度性能、强度性能和固有频率。用板结构进行拓扑优化和形貌优化确定控制臂外轮廓形状,再分别采用单目标拓扑优化降低典型工况下的柔顺度和提高前三阶固有频率,并采用多频率加权方式来抑制频率单目标优化时的振荡现象。将单目标拓扑优化形成的子序列与各个目标最优值形成的最优序列进行灰色综合关联分析,得到子目标的权重系数。用折衷规划法进行多目标拓扑优化,根据优化结果对控制臂进行改进设计。改进后结构分析表明:优化后的控制臂质量减轻9.3%,整体刚度性能和强度性能明显增强,各阶固有频率均有不同程度提高。

汽车悬架控制臂的多目标拓扑优化

以多工况下的柔度(静态)和振动固有频率(动态)为目标函数,对汽车悬架控制臂进行多目标拓扑优化。基于SIMP变密度的拓扑优化方法,将多级容差序列规划与折衷规划法相结合,首先进行自由振动工况下的频率优化,然后以此为基础进行静态工况下的柔度优化,最终得到了同时满足静态柔度最小和振动低阶频率最高要求的控制臂拓扑结构。

汽车悬架控制臂的可靠性拓扑优化

本文中基于变密度法,建立了具有可靠性约束的连续体结构拓扑优化模型,以结构设计区域体积最小化为目标函数,对某一汽车的悬架控制臂进行带解耦格式的可靠性拓扑优化。首先,根据一次可靠度法中可靠性指标的几何意义寻求满足目标可靠性指标约束的设计点;然后,依据随机变量的灵敏度信息将随机变量修正为确定性变量;最后,将问题分解为可靠性分析和等价的确定性拓扑优化两个独立子问题,进行确定性可靠性拓扑优化,并以某一汽车的悬架控制臂为例,验证了所提算法的有效性。结果表明:与确定性拓扑优化相比,带解耦格式的可靠性拓扑优化可获得更加可靠的拓扑优化构型,可最大限度地满足经济性和安全性的设计要求。

基于ANSYS的汽车悬架控制臂有限元分析

为了提高汽车悬架系统的可靠性及平稳性,结合悬架系统中的重要零件,对汽车悬架控制臂进行了研究。针对控制臂几何形状比较复杂的特点,应用逆向工程技术对其进行逆向建模,同时为了确保汽车悬架控制臂在行驶过程中的安全性,对汽车悬架控制臂的受载状况进行了分析,并应用ANSYS分析软件对控制臂进行了网格划分和强度分析,最后利用ANSYS疲劳分析模块验证了汽车悬架控制臂能够满足疲劳强度要求。

基于CATIA的汽车悬架控制臂逆向造型研究

本文针对汽车悬架控制臂逆向造型进行研究,首先对汽车悬架控制臂进行数据获取,其次对扫描获得的点云数据进行处理,然后进行三维实体模型重构,最后对重构的模型进行偏差分析,发现造型过程中的不足之处,以提高造型的准确度。基于CATIA的逆向造型弥补了汽车悬架控制臂传统建模方法的不足,解决了复杂曲面部分获得数据难的问题,也缩短了复杂零件的创新和改进的周期,降低生产成本,增强企业竞争力。

车辆悬架控制臂液压衬套区间动刚度模型研究

已有文献的车辆悬架控制臂液压衬套动刚度模型仅能给出动刚度变化理想曲线,不能给出动刚度的上下变化曲线。为了解决这个问题,将流体惯性系数和流量阻尼系数定义为区间变量,运用区间不确定性理论建立了液压衬套的动刚度模型。将初始区间动刚度模型获得的仿真结果与已有的实验结果对比,吻合较好,验证了该模型的正确性。采用子区间组合法,在一定的区间精度下获得优化的区间动刚度模型,进而获得优化的动刚度上下限变化曲线。区间动刚度模型为动刚度的全面描述提供了一种方法,对文献的动刚度模型进行了改进。

汽车悬架控制臂前衬套自动化压装原理与实现方法

针对汽车悬架控制臂前衬套压装的现状,提出了一种新的前衬套自动化压装原理。基于该原理能在一台机床上实现前衬套的自动上料、自动正压和自动反压,给出了正反压一体化的实现方法,实践表明,根据新原理设计的自动化压装设备能高效率、高质量地实现前衬套的压装,所提出的压装技术不仅能实现单机自动化,也能用于控制臂多工位整线自动化压装。

基于免组装有限元的悬架控制臂拓扑优化

为了提高拓扑优化在实际工程应用中的速度,将一种基于拓扑灵敏度的拓扑优化算法与免组装有限元法结合,对汽车悬架控制臂进行多工况拓扑优化.该方法使用一致的体素单元划分网格,用压缩共轭梯度法(DCG)加速有限元的求解,得到结构的应力和应变场,从而获得拓扑灵敏度场,用来控制结构拓扑变化.通过添加多工况优化以及加工约束功能,使该方法更符合工程应用的要求.通过对比,该方法和商用软件能够获得性能接近、形状相似的优化结构,而整个优化过程的速度有显著提高.

等温锻造对镁合金汽车悬架控制臂性能的影响研究

采用不同的锻造工艺对AZ31-0.15%Ce镁合金汽车悬架控制臂进行了锻造,并进行了力学性能和耐腐蚀性能的测试与对比分析。结果表明:与常规锻造相比,采用等温锻造方式制备的镁合金汽车悬架控制臂力学性能和耐腐蚀性能得到显著提高。该悬架控制臂的最佳锻造工艺为等温锻造,其工艺参数为模具预热温度410℃、锻造温度410℃、锻造速度120 mm/min。

汽车悬架控制臂的模态分析

为了使汽车悬架控制臂具有更合理的结构和稳定的动态特性,在模态分析的理论基础上,应用CATIA软件建立了控制臂的三维模型,并将控制臂模型导入ANSYS分析软件中,对其进行了有限元模态分析,获得了汽车悬架控制臂前6阶的固有频率和振型,通过对前6阶模态固有振型的匹配分析,找出了汽车悬架控制臂振动的薄弱环节,为汽车悬架控制臂的进一步优化设计提供了一定的理论依据。

基于Geomagic Studio的汽车悬架控制臂点云数据处理

汽车悬架控制臂是决定汽车性能的主要因素之一,由于其曲面结构复杂,通过正向建模获得零件模型较困难。应用逆向建模可以缩短建模周期,降低研发成本。本文主要研究基于Geomagic Studio软件的汽车悬架控制臂点云数据处理。

基于液态模锻的汽车悬架控制臂模具设计研究

本文通过对逆向造型后得到的汽车悬架控制臂模型进行性能、特点及其加工工艺分析,并对液态模锻加工工艺进行研究,然后基于液态模锻对汽车悬架控制臂进行了模具设计。较以往的锻造加工来说,液态模锻具有比较明显的优势,既满足了当前对汽车生产的大批量需求,又保证了成形件的质量。同时,大大提升了材料的利用率,节约了能源,降低了生产成本,增强了企业竞争力。

基于CATIA的汽车悬架控制臂模具设计研究

汽车零部件曲面结构复杂,不仅建模周期长,模具的设计也很复杂。CATIA软件具有强大的曲面建模功能,也因此在汽车领域应用非常广泛。本文应用CATIA软件对汽车悬架控制臂进行模具设计,不仅减少多个软件更换不兼容的问题,还可以应用CATIA软件中的干涉检测功能检验设计的合理性,对汽车类复杂零件的模具设计研究起到一定的借鉴作用。

基于液态模锻的汽车悬架控制臂模具设计

为了提高汽车悬架控制臂的力学性能,在采用液态模锻加工工艺的基础上,应用CATIA软件建立了控制臂的三维模型,并将控制臂模型导入ANSYS分析软件中,得到了汽车悬架控制臂的应力分布图,找到了汽车悬架控制臂应力最大的部位,在此基础上对控制臂模具的内浇道宽度和比压进行了试验分析,得到了最佳的内浇道宽度和比压,最终获得了汽车悬架控制臂的模具示意图,为获得较高力学性能的汽车悬架控制臂提供了保障。

履带车辆半主动悬架控制系统硬件设计

研究了履带式车辆单轮悬挂模型的车体加速度均方根值特性,提出了一种最优阻尼的控制策略,同时给出了按此控制策略研制的履带式车辆半主动悬架控制系统的硬件设计及其典型特点。经过实际的试验,进一步证实了半主动悬挂系统能有效地减小车体的加速度均方根值,从而提高了车辆平顺性。

基于铺层设计特征的碳纤维增强复合材料悬架控制臂结构优化

基于铺层设计特征,提出一种使用碳纤维复合材料对承载结构件进行结构优化设计的方法和流程.该方法综合考虑结构几何特征、材料铺层方式、铺层厚度及铺层角度在设计环节中的序列关系,通过几何设计空间构建、离散变量多目标优化、基于工艺可行性的最优决策等方法实现结构设计.以碳纤维增强复合材料悬架控制臂的轻量化设计为例:首先,以钢质控制臂结构为参考建立复合材料控制臂的几何设计空间;然后,以复合材料铺层便利性为原则对其进行结构设计,采用准各向同性铺层对控制臂的铺层厚度进行设计;进而,以提高控制臂刚度和1阶固有频率为目标,使用优化算法对铺层角度进行多目标优化设计;最后,以工艺可行性为约束对优化结果进行筛选并最终完成结构设计.结果表明,所设计复合材料结构具有更大的刚度和1阶固有频率,并且与钢质结构相比减重47.9%.所提出的方法能够较好地兼顾结构特征和复合材料设计要求之间的关系,为复合材料结构优化设计理论与方法的发展提供有益参考.

基于汽车悬架控制臂点云数据处理的研究

对汽车悬架控制臂零件在逆向工程技术中点云数据处理的内容和方法进行了研究。通过对扫描获得的点云数据进行处理,即点云噪音处理、多视点云对齐、点云数据的修补、点云数据的平滑和滤波、点云数据的精简等,从而提高了点云数据的精确度和可靠性。最后,结合Geomagic Studio软件对汽车悬架控制臂点云数据的处理方法进行了分析,最终得到了处理后高精确度的点云数据。