基于V形记忆曲线的汽车轮毂造型衍生设计方法

为提高汽车轮毂造型设计的效率,增强品牌造型识别度,提出一种高效的轮毂造型衍生创新设计方法。通过分析轮毂V形记忆曲线的变化规律和特点,总结出两类V形记忆曲线,并根据控制点数量分别进行了定量化表达;以轮毂造型的5个设计要素为基础,提取轮毂骨骼的特征并建立运算法则,构建基于V形记忆曲线的轮毂造型衍生设计方法;通过参数化实现造型构建方案衍生,验证了该方法的可行性。研究结果表明:基于V形记忆曲线的轮毂造型衍生设计方法提高了轮毂设计效率,实现了轮毂造型创新及提升品牌特征延续的设计目标,为同类型产品的创新设计提供参考。

汽车轮毂表面缺陷检测技术分析与装置设计

机器视觉作为代替人工检测轮毂表面缺陷的重要手段,是目前该领域的主要研究方向,因此针对汽车轮毂表面缺陷检测技术的研究现状进行了综述与分析。首先,从轮毂表面缺陷的类别和人工检测流程入手,阐述了基于机器视觉的轮毂表面缺陷检测技术的要求和难点。其次,分析了基于机器视觉的智能检测算法的发展历程,包括传统的机器视觉方法在缺陷图像预处理、缺陷定位和特征提取、缺陷分类识别中的应用;卷积神经网络(CNN)等深度学习方法在缺陷检测、分割以及其他方面的应用。最后,介绍了现有轮毂型号识别装置、轮毂缺陷X射线图像采集装置、轮毂表面缺陷图像采集装置,并在分析当前基于机器视觉的智能检测装置在实际应用中的局限性及需要解决的若干关键技术问题的基础上,提出了3种智能检测实验装置设计方案,为全自动快速检测装置的研制与性能提升提供理论与技术支撑。

汽车-动力两轮车碰撞前驾驶员风险感知研究

人机共驾阶段人类驾驶员对驾驶环境保持较高的风险感知水平是保证及时有效、稳定安全接管的核心。本研究通过开展风险感知模拟驾驶试验,获取了驾驶员在典型汽车-动力两轮车碰撞场景下的驾驶行为及脑电响应数据。从驾驶行为层面以制动TTC(time to collision)和平均加速度为评价指标,利用分位数回归构建了驾驶员风险感知量化模型,通过独立样本检验发现驾驶经验、碰撞场景类型对驾驶员风险感知存在显著影响。在脑电响应层面,通过双独立样本检验及FDR校正发现Alpha频段与驾驶员风险感知显著相关。此外,提出了驾驶员风险感知神经机理,包括视觉感知与认知加工两个阶段。研究结果有助于提升人机共驾汽车的安全性。

基于故障观测器的线控四轮转向汽车容错控制

针对线控四轮转向汽车在转向时存在外部干扰和执行器故障问题,建立了包含执行器故障和干扰的线性二自由度车辆动力学模型,设计了一种改进的故障观测器,通过故障观测器来估计执行器故障,并给出了观测器的收敛性分析。为了保证汽车在发生故障后仍能按照期望的轨迹运动,以跟踪参考模型为目标设计了容错控制器,使汽车在故障情况下跟踪参考质心侧偏角和横摆角速度。最后基于Matlab/Simulink进行仿真验证,结果表明该方法能够提升汽车执行器故障下的容错性能。

轮毂电机驱动电动汽车4WS和DYC协调控制

为了提高轮毂电机驱动电动汽车的路径跟踪能力和操纵稳定性,本文针对主动四轮转向系统(4WS)和直接横摆力矩控制系统(DYC)提出一种新型的协调控制策略。首先,综合考虑车辆的路径跟踪性能和操纵稳定性,建立一种共享转向控制模型,并在此基础上提出基于非合作Nash博弈的4WS控制策略。其次,为了提高危险行驶工况下的车辆侧向稳定性,基于质心侧偏角相平面将车辆状态划分为稳定区域、过渡区域和失稳区域,并分区域建立DYC控制器。再次,为了实现后轮转向与直接横摆力矩的协同控制,建立基于模糊神经网络的ARS/DYC协调控制器。最后,利用CarSim/Simulink联合仿真平台和硬件在环平台,分别进行双移线工况下的试验验证。研究结果表明,所提出的控制策略能够有效地提高车辆在极端行驶工况下的路径跟踪精度和操纵稳定性能。

基于OptiStruct的汽车轮毂轻量化设计研究

基于有限元分析方法,采用拓扑优化理论对某车型轮毂结构开展轻量化设计研究,提出不同约束条件下的轻量化轮毂方案,进行对比分析。首先依据现有车型数据设计初始轮毂结构,基于车辆运行的典型工况校核原始模型的服役强度,之后结合拓扑优化方法研究不同工艺约束、体积约束条件下的轻量化方案,并考察优化设计方案的可行性及合理性,为轮毂结构的轻量化设计提供一定的参考依据。

电动汽车轮毂的结构优化

轮毂作为对汽车安全有直接影响的旋转支撑部分,其安全性显得尤为重要。蜂窝结构是一种轻质、高强度的结构,其受力特性与轮毂在弯曲工况下的受力特性高度相似。因此,基于蜂窝结构对轮毂进行仿生设计,并进行响应面优化。最终仿真结果显示,轮毂的弯曲疲劳寿命达到1.72×10^(5)次,满足国标《乘用车车轮弯曲和径向疲劳性能要求及试验方法》(GB/T 5334-2021)中商用汽车轮毂弯曲疲劳寿命的要求。

基于强化学习和拓扑优化的汽车轮毂概念设计方案生成

针对目前汽车轮毂概念设计集中于理论研究,在验证其理论有效性时存在主观性和局限性,并且生成的设计方案可选性小或者未考虑工程性能等问题,提出基于强化学习(RL)和拓扑优化的汽车轮毂概念设计方案生成方法,在轮毂结构设计时生成多个可行概念设计方案。首先,采用拓扑优化理论建立面向汽车轮毂的拓扑优化分析模型;其次,研究带惩罚指数的固体各向同性微结构模型方法(SIMP)和蒙特卡洛算法相结合的概念设计方案生成流程,在探索设计空间时采用softmax算法提升搜索能力,使设计模型能够生成符合工程性能指标的多个轮毂概念设计方案;最后,通过有限元分析工具仿真求证生成的概念方案详细设计后的力学性能。以汽车轮毂的轻量化二维设计为例验证了方法的有效性。

基于拓扑优化理论下汽车轮毂结构轻量化设计

汽车轮毂结构轻量化设计是在保持轮毂功能和性能不变的前提下,尽可能降低其质量,从而减轻整车重量,提高燃油经济性和行驶性能。该文采用OptiStruct通过对轮毂结构进行建模和网格划分,确定了有限元分析的计算模型。然后,在考虑强度、刚度和质量等多个设计约束条件的基础上,利用OptiStruct进行调整材料分布和形状,充分利用材料的受力特性和结构优势,实现了轮毂质量的有效降低,同时保证了其强度和刚度的需求。通过对优化后的汽车轮毂材料进行静态加载测试、动态加载测试和耐久性测试,验证轮毂在实际使用中的稳定性和可靠性,结果表明,优化设计方案能够满足汽车轮毂在各种工况下的设计要求。该研究为汽车轮毂轻量化设计提供了一种有效的方法和技术支持,在汽车工程领域具有一定的理论和实践意义,为汽车轮毂轻量化设计和工程应用提供了有益的参考和借鉴。

中国铝合金汽车轮毂的回收和再生现状

近年来,随着汽车工业的蓬勃发展,汽车材料的回收和再生成了当下热点话题。其中汽车轮毂是种类庞大的汽车材料中回收价值较高的部分。介绍了中国汽车铝合金轮毂的应用及发展现状,重点分析了铝合金轮毂的回收和再生现状,指出其面临的市场管理及技术难题,并给出了铝合金轮毂回收和再生的对策与建议。

基于Inspire的新能源汽车轮毂轻量化设计

新能源汽车的轻量化设计旨在减少汽车的整体重量,提高新能源汽车的能源利用效率,增加行驶里程,是实现其长期发展的重要途径。本文利用Solidworks建立新能源汽车轮毂模型,在分析其实际受力情况的基础上,运用Altair Inspire软件以最大化刚度为目标对其进行轻量化设计,得到三种不同设计方案的位移、安全系数和米塞斯等效应力值,对比分析优缺点后,选取最佳优化设计方案。优化分析结果显示,轮毂质量为7.409,较优化前减轻了10.2%,在满足轮毂强度要求和安全性的前提下,实现了轮毂的轻量化,为后续优化设计提供了参考。

汽车轮毂轴承内、外圈自动送料装置的研制

为提高汽车轮毂轴承制造自动化水平,研制一种汽车轮毂轴承内、外圈的磨床自动送料装置。创新发明了储料料仓、取料送料机械手等组成机构,设计非标自动送料装置整体机械结构以及PLC电气控制系统。使用ANSYS Workbench对关键零部件进行模态分析,避免其在装置运行过程中产生共振而影响作业精度。经试用验证:该自动送料装置结构合理,运行正常,满足工程实际需求。

基于质量改善的汽车轮毂模具工艺设计研究

针对汽车轮毂,本研究提出了基于质量改善的汽车轮毂模具工艺设计,明确了挤压铸造模具中凸模的重要性;凸模除了塑造液锻件形状外,还参与加压液锻过程。为了提高液锻件的质量和生产效率,采用整体式凸模设计,通过直装式连接和窝座销定位确保其稳定性和准确性。通过精确的尺寸计算公式,可以快速、准确地确定凸模尺寸。此外,还讨论了凸模设计中的关键因素,如材料选择和表面处理技术等。这些因素对凸模的硬度和耐久性具有重要影响,进而影响液锻件的质量。期待通过本研究,为汽车铸造模具的设计,以及制造质量的改善,提供了一些参考资料。

四轮独立驱动汽车偏转 差动协同转向路径跟踪

为改善四轮独立驱动汽车在不同车速与路面附着系数下的路径跟踪效果,提出了偏转差动协同转向控制策略。在二自由度动力学模型的基础上,建立多点预瞄与线性二次调节(LQR)结合的前轮偏转转向路径跟踪、滑模控制与四轮转矩优化分配结合的四轮差动转向路径跟踪,采用模糊控制对偏转转向与差动转向路径跟踪的权重进行自适应分配,建立包含路径跟踪层与转角、转矩分配控制层的偏转差动协同控制策略。利用Carsim与Simulink分别建立协同转向路径跟踪与LQR偏转转向路径跟踪联合仿真平台,取车速为54、72 km/h与路面附着系数为0.3、0.8的双移线工况进行仿真得出结论:相较于LQR偏转转向路径跟踪,协同转向路径跟踪在各工况下的横向跟踪精度与稳定性均有所提高。

CAE仿真技术在汽车轮毂结构设计中的应用研究

在汽车的骨架设计中,汽车轮毂占据了极其重要的地位,它的设计水平直接表现在行车的稳定度、阻力和安全性能上。为了提高车轮毂的设计质量,当今最先进的仿真技术如计算机辅助工程(CAE)和有限元分析等被引入到车轮毂结构设计中。从理论出发,对汽车轮毂的工作环境、工作负载进行了深入分析,并在此基础上构建了一个细致全面的三维轮毂模型,然后导入到CAE分析平台进行有限元分析,包括但不限于静态强度分析、疲劳耐久性、弯曲和扭转刚度等方面的分析。根据仿真的结果,制定了一套针对性的优化方案,从几何形状到材料选择,多个维度进行深度优化,使得车轮毂的性能得以全面提升。研究结果表明,CAE仿真技术可以有效地对汽车轮毂结构设计进行深入、全面的评估与优化,显著提高产品性能与产品设计效率,为其他汽车部件结构设计提供了一种全新的设计理念和设计方法。此外,CAE仿真也可以在未来的评估和改良过程中起到引导和参考作用,降低设计成本,提高产品质量和可靠性,具有广阔的应用前景。

汽车轮毂洁净加工生产线设计

针对汽车轮毂生产线自动化程度低、工作环境差和加工精度要求高的现状,设计了一条汽车轮毂洁净加工生产线。该生产线对轮毂的机加工工艺进行规划,采用间隙配合的方式设计料架,并通过拆分装置和运输装置对轮毂进行运输;夹具运用心轴定位的原理,通过连杆机构带动定位件实现自定位,使用曲柄滑块机构实现夹紧,增强轮毂在机床上加工的定位精度和夹紧可靠性;采用微量润滑的润滑方式实现机械加工过程中的环保节能;通过RobotStodio对具有双夹紧工位的上下料机械手进行轨迹规划。该生产线通过智能管理系统合理规划和优化轮毂生产线,为实际生产提供依据和借鉴。

汽车轮毂洁净加工生产线设计

针对汽车轮毂生产线自动化程度低、工作环境差和加工精度要求高的现状,设计了一条汽车轮毂洁净加工生产线。该生产线对轮毂的机加工工艺进行规划,采用间隙配合的方式设计料架,并通过拆分装置和运输装置对轮毂进行运输;夹具运用心轴定位的原理,通过连杆机构带动定位件实现自定位,使用曲柄滑块机构实现夹紧,增强轮毂在机床上加工的定位精度和夹紧可靠性;采用微量润滑的润滑方式实现机械加工过程中的环保节能;通过RobotStodio对具有双夹紧工位的上下料机械手进行轨迹规划。该生产线通过智能管理系统合理规划和优化轮毂生产线,为实际生产提供依据和借鉴。

基于YOLOv3-spp的汽车轮毂表面缺陷检测算法研究与分析

针对传统人工检测方法效率低且准确率不高等问题,提出一种基于YOLOv3-spp网络的自动缺陷检测方法。首先通过图像切片提取缺陷区域,然后将提取的缺陷图片经过数据增强后组成数据集并以此训练YOLOv3-spp网络,接着对比分析了不同深度学习网络及数据集筛选方法对轮毂表面缺陷的检测效果。实验结果表明:在工业现场采集的数据集上,训练好的YOLOv3-spp神经网络可以准确地定位,并识别出点状、线性、油泥油漆、针孔4类缺陷,其平均准确率分别为84.5%、93.4%、95.4%和89.5%,检测速度达到35 ms/幅,满足检测的实时性要求,且检测准确率优于Faster R-CNN和SSD两种常用神经网络。

生物美感效应驱动的汽车轮毂造型耦合设计

为将生物原型更好映射到工业产品中,提升仿生设计的新颖性,将生物美感效应引入设计过程,并应用于汽车轮毂设计。在分析轮毂设计要求的基础上,通过心理学试验获得意象认知;运用专家权重法和数量化理论I类分析轮毂造型美感与设计要素间的关联性,明确轮毂仿生重点部位;将轮毂意象认知与生物原型进行匹配,采用拓扑结构分析法确定仿生原型特征层级排序,得出主要耦合因素;从语义耦合和造型耦合两个层面设计了孔雀形象轮毂方案;从功能角度出发,根据轮毂铝合金材料特点,采用ANSYS软件进行径向负荷有限元仿真分析;通过3D打印与用户测评,对仿生方案匹配性进行评价,验证其应用价值。结果表明:该研究方法可应用于轮毂仿生设计,有效拓展产品创新设计思路。

基于经验模态分解的汽车轮速信号去噪算法

为了提升车辆行驶的安全性,保障车辆的稳健性和判断力,提出一种基于经验模态分解的汽车轮速信号去噪算法。分析信号内部能量和频率变化,为改善时频性能将数据拆解为窄带信号。通过最小尺度筛分去除噪声低阶分量后,再对剩下分量的进行重构。受影响严重时信号与噪声会呈现混叠模态,提取正常信号本征模态函数分量,通过经验模态分解找到信号索引值,以此过滤汽车轮速含噪IMF分量,完成信号去噪。通过仿真,证明所提算法能够有效将信号去噪,去除误差最小,效果最优。