某纯电驱动重载车辆能耗预测模型

高精度能耗预测模型是准确预测车辆续驶里程的重要前提。针对载荷大幅度变化且非结构化道路运行的纯电驱动重载车辆,建立其组合能耗模型,该模型由能耗计算基本模型与长短时记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)神经网络差值修正两部分组成。基于能量流动过程驱动电机和变速器效率建模,结合汽车行驶动力学建立能耗计算基本模型;采用LSTM神经网络来修正基本模型能耗预测结果与车辆典型工况功率测试值的差值,有效提高了大幅变载荷且低信噪比坡度环境下的车辆能耗预测精度,因此组合能耗模型具有参数简单和模型拟合不需解释能耗规律的优点。经试验测试分析,与VT-Micro能耗模型和径向基(Radial Basis Function,RBF)神经网络能耗模型相比,所提组合能耗模型的功率预测平均误差率分别降低了17.76%和3.35%,能够实现纯电驱动重载车辆复杂工况下能耗的准确实时预测。

重载车辆再生缓速系统运行特性及能效分析

重载车辆行驶路况复杂,在其下长坡过程中,机械制动器因长时间工作而温度上升,容易造成刹车失灵。为此,针对30 t重载车辆提出一种液压再生缓速系统对其进行制动,系统由液压泵/马达为车辆提供制动扭矩,蓄能器回收制动动能并在加速工况辅助电机驱动车辆,散热模块进行系统散热。制定了车辆行驶过程中的加速与制动控制策略并建立了车辆系统仿真模型进行分析。结果表明:在不同的坡度下该系统均能够提供足够的制动扭矩,最大制动扭矩可达1150 N·m,具有很好的缓速制动特性,其系统油温也稳定在60℃左右;同时该系统能将回收的制动能量辅助电机驱动行走系统,制动能量回收率为42.4%。

基于等效ACN - PCN的机场重载车辆通行性能分析

近年来,机场改扩建工程日益增多,且大多涉及不停航施工,即施工期间有大量诸如挖掘机、推土机、载重卡车等重型工程车辆在飞行区通行。施工期间,重型车辆在现有机场道面不同区域的通行对道面板带来新的荷载负担。因缺乏成熟的机场重型车载道面评估计算方法,重型车辆轮载是否会造成现行道面结构承载性能下降已成为机场管理机构关注的重点问题。有鉴于此,基于民航现行飞机等级号ACN计算规则,以工程重载卡车为例,提出了基于ACN的概念式计算与ACN等效荷载精确计算两种评估重载车辆道面通行能力的评价方法;通过有限元仿真,基于道面板底最大弯拉应力小于容许应力的基本原则,对机场重载车辆通行道面板性能进行精确计算与分析,评估案例机场的重载车辆道面板性能。结果表明重载车辆的ACN概念式计算结果精度较低,与ACN等效荷载精确计算结果相差较大;经过有限元仿真精确计算后的案例机场等效ACN值小于机场通报的最小PCN值,表明该重载卡车满足通行条件;验证了ACN等效荷载道面性能评价方法的可靠性,为机场不停航施工运行安全及工程管理评估提供重要参考。

"大秦线重载车辆制动智能监测装置研究"项目简介

“大秦线重载车辆制动智能监测装置研究”是集团公司2021年立项研究的重载专项课题,目前已顺利通过结题验收。该课题研究了大秦线重载车辆制动监测技术,提出了重载车辆制动系统监测方法,综合应用数据采集、传输、综合分析等技术,研制了重载车辆制动系统监测样机,通过采集列车管、副风缸、加缓风缸、加速缓解风缸、制动缸上游和制动缸下游空气压力,搭建以车载监测系统、车地数据传输系统为核心的智能监测平台,并通过建立数学模型,对重载车辆制动数据进行综合分析,实现对制动故障的有效监。

基于橡胶弹簧非线性模型的重载车辆轮轨动力特征分析

针对重载车辆一系悬挂橡胶弹性元件,采用分数阶导数理论建立具有历史依赖性的橡胶弹簧非线性力学模型,并将该模型应用于重载车辆-轨道耦合动力分析系统中,比较了传统的Kelvin-Voigt线性模型与该非线性模型在车轮扁疤冲击荷载与实测轨道随机不平顺作用下轮轨动力响应的差异。计算结果表明：在车轮扁疤冲击荷载条件下,传统线性模型与非线性模型得到的轮轨垂向力在低于200Hz频率范围内存在明显的差异,采用线性模型会低估10-80Hz频率范围内的轮轨垂向力,且会高估80~200Hz频率范围内的轮轨垂向力;在轨道随机不平顺作用下,非线性模型得到的轮轨垂向力变化范围更大,且侧架加速度与车体加速度较线性模型均有所下降。

随机激励下重载车辆空气悬架参数多目标优化

为提高车辆行驶平顺性、减小轮胎对路面的动载荷,以某重载车辆空气悬架系统为研究对象,建立四自由度1/2车辆多目标优化模型,提出改进的多目标自适应遗传算法对悬架参数进行优化。与一般遗传算法相比,车身垂向加速度、前后轮动载荷有效值约减小10%,目标函数值改善度降低57.03%。该方法不仅能提高车辆行驶稳定性,且可减小轮胎对路面的动载荷,已进一步证明该方法的有效性及可行性。

驼峰重载车辆减速器的研制

在不改变驼峰调车场控制和传动方式的条件下,以现有重力式减速器为基础,研制重载车辆减速器。根据曲拐偏心距与传动压力关系的计算与分析,确定曲拐偏心距的选择范围,保证减速器性能的安全性;通过应力分析和计算,结合疲劳试验和有限元分析,确定关键零件的结构,满足减速器在重载条件下的机械强度要求;采用人性化设计,便于现场维护和维修。解决在低压传动条件下,实现减速器对重载货车的制动锁闭和缓解解锁的关键技术。满足轴重25 t重载车辆的运输需求,将重力式间隔制动减速器的使用寿命由原来轴重21 t时的2×106次,提高到轴重25 t时的3×106次。自2006年4月开始实地安装使用,其工作状态良好。

山区高速爬坡路段重载车辆运行速度仿真分析

为研究重载车辆在爬坡过程中运行速度的变化规律,采用TruckSim动力学仿真软件建立了爬坡路段重载车辆运行速度仿真系统,分析了纵坡坡度、初始速度、载重量和比功率等因素对车辆爬坡速度的影响。研究表明:爬坡过程中,车辆受坡度阻力作用,速度持续下降,变换挡位后车速有所回升;坡度越大,速度下降越快,达到的最低速度和稳定速度越低,换挡越频繁;初始速度与最低速度和稳定速度无关;载重量越大,车速下降越快;比功率越大,车辆爬坡性能越好;根据多因素综合分析,车辆在以初始速度小于70 km·h-1,坡度小于5%,载重量小于35 t状态上坡,对其他车辆干扰较小,安全性较高,可为道路纵断面设计及道路货运企业车辆管理提供参考。

纳米固体润滑干膜在重载车辆上的应用

通过研究添加纳米固体润滑干膜的摩擦学性能 ,表明添加纳米Al2 O3 可以大幅度提高固体润滑干膜的耐磨性 ,延长了固体润滑干膜的使用寿命 ,将其应用于重载车辆零部件 。

重载车辆在不平整路面的动荷载响应分析

为更加准确的研究重载车辆在不平整路面上的振动响应情况,通过对四轴重载车辆建立七自由度(1+1+5)路面耦合动力学模型,并对该模型进行两个双自由度和一个三自由度的车载振动模型简化分解,借助MATLAB数学计算软件编写程序实现车辆动荷载的计算。研究结果表明:由于车辆在不平整路面上的振动响应,四轴重载车辆的拖车后轮产生的动荷载最大,挂车前轮、后轮动荷载相差较小,变化趋势相对平缓;车辆动荷载随着路面不平整度波长的增加出现两个峰值,当波长增加到一定程度时,最大动荷载趋近车辆振动系统的自重,此时可认为路面趋于平整;路面振幅对于动荷载的影响较大,最大动荷载与振幅呈现正相关;超载问题是影响道路使用寿命的主要"杀手",为了避免道路的进一步损坏,增长其使用寿命,有关部门应当严格控制车辆的超载现象。

重载车辆发动机油液的多技术监测方法

针对部队军械装备中大量重载车辆急需实现工作状态的监测和维护的现状,从车辆发动机油液状态监测的角度,介绍油液的多技术监测手段。从油液的性能监测分析、磨损颗粒监测分析和污染度监测分析3个方面对多种监测技术进行详细的论述和对比,并提出多技术监测的油液维护理念。该方法可为现场及时检修保养、视情维修提供科学可靠的依据,对进一步发展部队军械装备保障技术,完善保障技术手段具有积极意义。

油气主动悬架不确定性对重载车辆平顺性的影响分析

重载车辆主动悬架由于受到系统内部不确定和外部扰动的共同作用,使得闭环系统鲁棒性以及由此引出的车辆行驶平顺性变化需要引起特别的重视。本文利用线性分式变换理论对车辆主动悬架系统进行了不确定建模分析,应用鲁棒控制和结构奇异值理论,设计了鲁棒控制器。讨论了在车辆系统参数变化和存在输入端未建模动态不确定的条件下,不确定对车辆平顺性的影响。研究结果表明,在不确定范围内,鲁棒控制器不但保证了主动悬架系统平顺性的名义性能,而且,主动悬架系统各项平顺性能指标的鲁棒性同样得到了满足。

重载车辆行星轮轴承模糊可靠性分析

运用模糊可靠性理论 ,考虑影响重载车辆运行诸多模糊因素如 :路况条件、润滑条件、操作熟练程度和天气状况等 ,对其行星传动系统行星轮轴承进行动力学分析 ,并进一步对其寿命和可靠性分析。

高速公路超长爬坡路段重载车辆行驶状态安全稳定性分析

准确分析重载车辆在高速公路超长爬坡路段的行驶状态,能够保证车辆的主动安全控制。当前车辆形式状态安全稳定性分析大多采用单一集中卡尔曼滤波方法,存在容错性差的弊端,稳定性和可靠性不高。为此,从新的角度对高速公路超长爬坡路段重载车辆行驶状态安全稳定性进行分析,通过失稳角对行驶状态安全稳定性进行分析;依据弯道路段事故特征,分析重载车辆出现侧翻与侧滑的现象,得出高速公路路面情况、坡度和转弯半径对重载车辆行驶状态安全稳定性有影响的结论。引入加速度干扰概念,以更加有效的分析重载车辆行驶安全稳定性。实验结果表明,所提方法能准确分析重载车辆行驶状态的安全稳定性。

驼峰自动化调速系统适应新型重载车辆的若干问题

分析了驼峰自动化调速系统对新型重载车辆的调速控制过程,针对控制系统参数设置、调速设备能高、机械强度设计及作业方式和设备调整等方面存在的问题,提出了相应的解决对策和方法。

高速重载车辆主动油气悬架系统平顺性控制发展综述

主动油气悬架具有车身姿态和高度实时控制、阻尼、刚度参数实时调节,路面情况适应性好等特点,能使车辆在不同的运动状态或路面情况下始终保持良好的平顺性和操纵性能。随着计算机控制技术和电控技术的快速发展,以及人们对于乘车舒适性的要求愈来愈高,主动油气悬架在车辆上的应用需求日益增加,尤其是针对一些行驶路况较差、载重量大的高速重载底盘工程车辆,传统的被动油气悬架也难以满足其平顺性要求,采用主动油气悬架系统对车辆行驶的平顺性进行升级成为当前研究的热点。对车辆的主动油气悬架系统的原理及特点进行分析,以及对中外高速重载车辆的主动油气悬架系统平顺性控制研究与应用现状进行总结和回顾,详细阐述了油气悬架进行主动控制常用的控制策略,最后对高速重载车辆的主动油气悬架系统技术的未来发展做出了展望。

重载车辆排气引射抽尘器设计

利用发动机废气能量的通风散热除尘技术,考虑到动力舱空间限制的制约,为某型重载车辆优选设计了一种排气抽尘引射器.利用流体动力学数值仿真技术进行数值模拟计算,探讨引射器结构对引射系数的影响,得到了关键结构参数对引射系数的影响规律.据此,改进设计出5种排气引射器型式,使其引射性能得以改善;考虑到紧凑性、轻量化的设计要求,在满足通风散热要求的前提下,给出针对混合室工作段长度参量不同的设计方案的对比结果:混合室工作段长度在125mm附近时,引射器可达到最优引射效果.

重载列车及其试验研究(续二)——重载车辆

介绍了重载车辆的特点、国外概况、国内现状及我国重载货车的改进研究。

无砟轨道重载车辆作用下动力学分析

研究目的:随着我国高速铁路无砟轨道技术的日益成熟且广泛应用,重载无砟轨道技术应用也日趋广泛,重载无砟轨道在列车运行平稳性和安全性、消除有砟轨道对重载运行的不利影响方面有独特优势。本文以重载铁路无砟轨道运输为工程背景,以车辆-轨道耦合动力学理论为基础,采用理论分析、数值模拟等方法对无砟轨道重载车辆作用下动力学分析进行研究,分析不同工况下重载无砟轨道结构的动力性能,对开展重载铁路无砟轨道结构研究具有理论意义和工程应用价值。研究结论:(1)建立了重载车辆-无砟轨道系统耦合动力学模型,推导系统动力学方程;(2)基于所建立的动力学模型,对不同速度作用下影响动力学响应参数作对比分析;(3)对三种不同轴重下重载车辆在不同轨道谱激励下动力响应进行分析;(4)本研究成果可为重载铁路无砟轨道结构动力学研究分析提供理论依据。

道路交通中重载车辆分析模型研究

为了研究重载条件下车辆与道路的相互作用,首先必须建立重载车辆的分析模型。对比1/4车辆模型,1/2车辆模型及整车模型,选择具有空间模拟效果的七自由度整车模型.通过研究重载车辆的动力分析模型和在重载车辆振动下的数学模型,验证了七自由度整车模型模拟重载车辆的具有一定的合理性,为以后相关设计、研究工作提供借鉴和参考。