基于NCGA的悬架硬点多目标优化

为了有效且快速地选择悬架硬点坐标参数,以便提高车辆的操纵稳定性,文章采用响应面法和邻域培植遗传算法(NCGA)对某悬架系统进行了优化设计。首先构建了某微车麦弗逊悬架系统的动力学仿真模型,并对其悬架硬点坐标进行灵敏度分析,以便找出灵敏度较高的坐标参数;然后,根据响应面方法建立了定位参数与所选坐标参数之间的近似数学模型,并对此模型进行了精度验证,将定位参数进行合理分组并采用直接加权法建立统一目标函数;最后结合NCGA对所建立的目标函数进行了优化设计。结果表明,优化后各定位参数变化量均有不同程度的减小,从而进一步提高了车辆行驶时的操纵稳定性,验证了所采用的方法具有一定的有效性。

摩托车多连杆后悬架硬点的多目标优化

针对摩托车在行驶过程中的俯仰振动和垂向振动问题,提出了一种基于多连杆后悬架系统硬点坐标的优化方案,通过优化原型车上后悬架系统的关键硬点,提高摩托车的行驶平顺性;建立摩托车整车模型,通过路试试验验证了仿真模型的准确性;以车身质心俯仰振动角加速度均方根值和垂向振动加权加速度均方根值最小化为优化目标,以多连杆悬架系统硬点的坐标为设计变量,采用NSGA-Ⅱ遗传算法完成多连杆后悬架系统的多目标优化。结果表明,优化后整车俯仰振动角加速度均方根值降低了24.0%,垂向振动加权加速度均方根值降低了39.2%,提高了摩托车的行驶平顺性,具有重要的工程应用价值。

大口径主镜的六杆硬点定位机构参数优化

为了保证4m口径碳化硅主镜的六杆硬点定位系统有足够高的固有频率,对六杆硬点定位机构的构型参数进行了优化设计。首先,推导了主镜六杆硬点定位系统的动力学方程和固有频率方程,建立了机构的构型参数、硬点的轴向刚度、主镜的质量和惯量与主镜系统的固有频率之间的函数关系;接着,通过有限元分析获得了用于4m碳化硅主镜定位的硬点的轴向刚度;然后,基于固有频率方程,以最大化4m碳化硅主镜系统的一阶固有频率为目标,使用遗传算法对六杆硬点定位机构的构型参数进行优化;最后,对最优构型下的4m碳化硅主镜系统进行了模态分析。硬点的轴向刚度为33.044 N/μm,优化后的4m碳化硅主镜系统的一阶固有频率达到30.83 Hz,相对初始值有较大提高。优化方法可以有效提高主镜六杆硬点定位系统的一阶固有频率。

弓网接触力和硬点数据的分析与评价方法

通过分析国内外标准中弓网受流检测的主要内容,重点研究了标准中接触力、硬点检测数据的处理和评价方法。针对整车型式试验和联调联试中评价对象的不同,分析了试验数据的特性,提出了不同试验场景中弓网接触力、硬点检测数据的分析方法和评价方法;研究了我国机车车辆整车型式试验和新建线路联调联试中弓网接触力、硬点检测数据分析和评价方法的差异及原因;针对我国现有弓网检测标准体系的不足,提出了后续研究方向和修订建议。

基于MEMS光纤传感技术的重载铁路接触线硬点检测方法研究

作为接触网平顺性检测的主要内容,硬点检测对于保障重载铁路预防恶性弓网事故有着重要作用。相较于传统电学传感器检测技术,MEMS光纤传感技术的硬点检测系统具有不需供电、良好绝缘性能等优势,可以作为替代传统电学类检测设备的检测系统。以神华号运营电力机车为平台,以接触网硬点检测监测为目标,根据朔黄铁路应用特点,研制基于MEMS光纤传感器技术的重载铁路接触网硬点车载监测系统软硬件,其具备重载铁路接触网硬点指标在线监测、故障预警、智能分析、自动上传等功能。神华号运营电力机车已进行朔黄铁路上下行接触网实时硬点检测,获取大量有效硬点监测数据并生成测试结果分析报表,完成了系统设备在朔黄铁路现场的示范应用。

铁道电气化接触网产生硬点的原因分析与改进对策

铁道电气化接触网硬点问题是铁道电气化建设的常见问题之一,此类问题容易产生电弧伤害以及机械损伤问题。解决此问题,一直都将是铁道接触网的关键性工作。下面将以铁道电气化接触网硬点问题为研究对象,主要探讨电气化接触网、接触网硬点问题和危害、接触网硬点产生原因以及硬点改进对策,结合我国铁道接触网建设实际情况,从理论和实践两个方面总结铁道电气化接触网硬点改进对策,旨在推动我国铁道电气化接触网发展。

全承载客车底架安装硬点制作精度提升

通过分析全承载客车气囊悬架底架制作过程中现行工艺流程和工装设计的缺陷,提出提高底架各安装硬点制作精度的工艺流程和工装设计优化措施。

基于弓网视频的接触网硬点检测方法研究

在城市轨道交通的运行过程中,若接触网中存在硬点,通常会导致弓网系统出现不同程度的机械损伤,甚至发生强烈抖动,进一步导致弓网离线、燃弧等现象,加剧相关设备的电气损伤。本文针对上述情况提出一种基于弓网视频的非接触式硬点检测方法,该方法基于目前高速发展的深度学习算法,可达到实际应用水准,且相较传统接触式检测具有成本更低,同时可在检测到异常后通过视频数据确认等优势。

浅析接触网硬点对高速铁路的影响

分析高速铁路接触网硬点危害,从设计、选材、施工、维护等方面阐述接触网硬点的成因,对硬点产生机理及目前主流的硬点检测方法进行分析,从接触网的设计和施工等方面提出相应改进建议。

基于图像分析法的弓网硬点检测

本文详细阐述了图像分析法实现硬点检测功能的模型搭建和验证过程。作为一种非接触式的弓网硬点检测方法,图像分析法在多种弓网硬点检测方法中具有加装方式更安全、更方便的优点。该方法可为城轨车辆弓网在线监测系统的硬点检测提供新选择。

基于电动汽车轮胎异常磨损的悬架硬点优化分析

对电动汽车车身质量增大带来的轮胎异常磨损进行了悬架硬点分析及优化设计。运用Adams/Car建立双叉臂前悬架刚柔耦合虚拟样机模型,验证了车身质量增大会对外倾角与前束角的匹配关系产生影响,也会增大轮胎侧滑。在优化设计中提出选取更多硬点但仅优化其Z坐标的方案,二次优化与初次优化的结果对比表明,方案可行且可大幅降低优化计算量和缩减研发周期,同时优化后的电动车型双叉臂悬架的车轮外倾角与前束角的匹配关系得到了优化、轮胎侧滑量大大减小,有效减轻了轮胎的异常磨损。

基于硬点断面的某车型紧凑化设计研究

以乘用车侧围门洞的结构特征为研究对象进行紧凑化设计研究,系统阐述了紧凑化设计的原则、方法和技术方案,通过结构拆解获得门洞结构的硬点和断面模型,以硬点驱动断面进行设计,并定义紧凑化系数和建立参数化设计表,兼顾电池布置的可行性及其对门洞设计的影响,以尽可能在有限的整车尺寸范围内实现人机空间最大化,改善上下车方便性,并综合考虑造型、碰撞安全、轻量化等多维度要素。最后,经分析验证确认了设计方法的有效性和可行性。

基于频谱分析的接触网硬点整治

接触网作为电气化铁路基础设施系统中重要的组成部分,其运行效率和可靠性对整个供电系统的稳定性和经济性产生重要影响。随着运量增加和规模化开行长编组列车以及技术装备的更新迭代,电气化铁路技术装备运营维护压力急剧上升,其中接触网的零部件较为繁杂,现有6C系统可有效监测检测接触网系统的状态,但如何运用监测检测的数据并对其深入挖掘继而指导接触网的维修保养是目前亟待解决的难题。本文根据某线路实际检测数据,运用频谱分析的方法对接触网硬点数据进行研究,并分析硬点产生的原因,为现场克缺提供参考。

基于轮胎磨损的悬架与转向系统硬点优化

基于轮胎磨损理论,定量分析前轮定位参数和阿克曼误差对轮胎磨损的影响。在Adams/Car模块中建立前悬架与转向系模型,运用Insight模块进行灵敏度分析,选择合适硬点坐标拟合前轮定位参数和阿克曼误差的响应面函数。建立相关约束函数和目标函数,并运用Matlab软件进行硬点坐标优化。结果表明,车轮外倾角变化减少27.65%,前束角变化曲线变得更为合理,且阿克曼误差均方根值减少14.7%,有效减少了轮胎磨损。

悬架导向机构硬点灵敏度分析及多目标优化设计

采用有限转动张量,结合矢量代数法,建立了悬架导向机构的运动学数学模型,并对硬点作灵敏度分析。从提高操纵稳定性和降低轮胎磨损的角度出发,采用微型多目标遗传算法,对悬架跳动中轮心处侧向滑移量、车轮外倾角和前束角进行优化。结果表明,仅通过一次优化就能得到满足不同偏好的悬架硬点坐标。

基于弓头垂直冲击加速度接触网硬点评判准则的研究

接触网内的硬点是影响弓网受流性能的关键因素之一。针对现有利用一跨内受电弓弓头垂直冲击加速度的最大值诊断接触网内硬点的方法存在误判的问题,在分析受电弓弓头垂直冲击加速度波形特征的基础上,提出诊断接触网内硬点的三参数评判准则。该准则包括一跨内受电弓弓头垂直冲击加速度的最大值、峰值因子和标准偏差。在利用统计方法验证试验数据可靠性的基础上,对京哈线沈阳铁路局管内实测的弓头垂直冲击加速度信号进行分析,按照跨长计算受电弓弓头垂直冲击加速度的最大值、峰值因子和标准偏差。通过比较计算结果和相应参数的门槛值,诊断京哈线沈阳铁路局管内接触网内是否存在硬点。分析结果表明,新的三参数评判准则比传统的单参数准则能更有效地诊断接触网内的硬点。

基于PDJI-MOPSO算法的多连杆悬架硬点优化

基于刚体运动学理论建立了多连杆悬架的数学模型,并通过运用多体系统动力学理论建立的仿真模型对其进行了验证。采用扰动法对影响悬架K&C特性较大的关键硬点进行了多因素灵敏度分析。结合加入比例分布及跳数操作的多目标粒子群优化(PDJI-MOPSO)算法对硬点进行多目标优化,获得硬点的Pareto最优解集。结果表明,优化后的多连杆悬架在车轮跳动过程中,车轮前束角、外倾角和轮距变化范围更小,有利于减小轮胎磨损,提高汽车操纵稳定性。

硬点对悬架和操稳性能灵敏度分析及鲁棒性优化

基于Isight软件,与ADAMS和MATLAB软件联合仿真,通过正交试验及参数研究方法,分析了悬架硬点位置坐标对悬架平行跳动时前束、外倾、轴距、轮距、侧倾中心高度和转向时的最小转弯直径、阿克曼百分比等悬架运动学性能指标以及整车稳态操纵稳定性能指标如不足转向度、最大侧向加速度、侧倾角梯度等的影响,求出了悬架和稳态操纵稳定性能指标与硬点位置坐标的关系.提出了评价硬点对悬架和整车操纵稳定性能指标影响大小的灵敏度分析法,灵敏度指标能够精确评估硬点坐标对悬架和整车操稳性能影响的大小.在假设硬点位置坐标符合正态分布的条件下,求出了悬架性能指标的分布,对关键硬点位置坐标进行了鲁棒性优化设计,结果表明悬架性能更稳健.

大口径反射镜轴向硬点定位

为了开展大口径主镜轴向支撑系统的研究,引入了硬点定位的概念。从三点运动学定位原理出发,详细地比较了不同支撑系统中硬点的特点和功能。进一步阐述了硬点在前期设计中所考虑的因素,分析了在特殊工况下,硬点与主镜轴向支撑系统刚度的关系,并选择了一块大口径薄弯月主镜作为对象,从静力学和动力学两个方面详细介绍了主镜硬点的设计过程,确定了其支撑圆半径和轴向刚度。讨论了当部分支撑点失效时,硬点与其他支撑点之间的相互影响。结果表明:新型轴向硬点定位较传统主镜定位方式优势明显,能够满足大口径主镜支撑系统的各项要求。

基于NSGA-Ⅱ算法的悬架结构硬点多目标优化

建立了悬架结构硬点优化设计流程,以车轮定位参数(车轮外倾角、车轮前束角、主销内倾角和主销后倾角)随轮跳的变化范围为目标对悬架结构硬点进行优化设计。考虑车轮定位参数中车轮前束角和车轮外倾角的关联性,采用直接加权法将二者随轮跳的变化范围进行整合,减少目标函数个数,提高趋向帕累托最优集的收敛性。优化后各目标值均得到不同程度减小,证明了该方法的可行性。