基于电动汽车制动安全检测的短时工况及方法研究

常规的制动安全检测通常采用长时间、极端工况,但可能会失去准确的工作范围。针对这一不足,首先提出一种踏板稳定模式的短时工况试验方法,该方法结合了现有的测试标准,并不限于单一的极端制动模式,而是可以考虑电动汽车的快速稳态运行。在此基础上,基于机器学习对运行片段回归并通过连续拼接构建短时工况。利用短时工况提出一种改进的制动安全检测方法,该方法通过主成分分析对制动片段的特征参数进行降维,同时根据特征参数计算制动片段的重复性距离判断安全隐患。最后,通过在测试台架上跟随短时工况,验证所提出的短时工况和制动安全检测方法的有效性。

Gas Bench Ⅱ-IRMS磷酸法在线测定水中溶解无机碳碳同位素分析条件及影响因素

采用Gas Bench Ⅱ-IRMS对水中溶解无机碳碳同位素在线测定影响因素进行研究,确立了分析方法。通过对影响因素的研究确定了水中溶解无机碳碳同位素测试的最佳平衡时间;样品水中溶解无机碳浓度与样品测试的信号强度呈明显正相关;测试过程中色谱柱温度的高低不仅会影响样品峰的出峰时间,还会影响样品峰宽、峰高及峰积分面积等,影响最终测试结果。为了确保水中溶解无机碳碳同位素测试方法的准确性与可行性,进行了方法试验验证,水中溶解无机碳碳同位素比值(δ^(13)C)的测定值与验证单位给出的δ^(13)C测定值相一致,此测试方法具有可行性。在线测试的高效率和小样量与传统方法比较有显著优势,这为拓展同位素分析技术的应用领域提供了一种快速、高效的手段。本测试分析方法适用于地下水、地表水、大气降水的溶解无机碳碳同位素组成的在线测定。

汽油发动机开发中活塞温度场仿真与试验分析

在本次研究中,利用有限元方法对某定型活塞不同测点的温度进行了分析,并结合硬度塞法测量了活塞表面及销孔内侧的温度。结果显示,活塞表面温度场总体分布正常,且从活塞顶部向下呈现递减的趋势。在发动机试验全过程中,各项性能参数保持一致,未出现较大波动,说明试验能较好地反映实际工况,结果真实准确。利用有限元方法计算活塞各点温度具有高准确度,而硬度塞法进行活塞温度测量是安全、方便、可靠的,能有效反映活塞在发动机工况点工作时的温度。本文工作可为发动机开发过程中的燃烧数据定型和活塞设计定型提供依据,也为今后的活塞开发设计工作积累了经验。

电动商用车车架疲劳寿命模拟与优化

为精确预测电动商用车车架疲劳寿命,通过建立车架有限元模型并进行强度仿真,确定疲劳失效危险位置。采集危险位置载荷谱,分析疲劳损伤值,采用Miner疲劳损伤理论和雨流计数法将应力谱时域信号转化成雨流矩阵,最终建立车架台架实验与道路试验疲劳寿命间的当量折算关系。设计实验方法并制作实验台架,对比道路试验与台架实验结果,验证了所建立当量折算关系的准确性。表明所建立的实验方法可提高车架疲劳寿命预测精度与可靠性,缩短道路疲劳试验周期。

车用大功率燃料电池发动机进气系统控制

为满足100 kW大功率氢燃料电池发动机工作时气体供应需求,开发进气系统控制策略。首先对燃料电池电堆及进气系统进行建模,依托被控对象模型设计开发了“MAP前馈+PID反馈”的阴、阳极进气控制策略,采用单片电压状态与系统效率加权求和的方式标定阳极吹扫时间,并通过台架测试验证了该策略部署到实际控制器中的控制效果。结果显示,在稳态和瞬态工况中均实现了对压力和流量的快速响应,使得电流拉载速率提高到120和-170 A/s,阳极压力稳态和瞬态控制精度分别为98.93%和95.10%,全功率单片电压平均值为15 mV,一致性较好。基于测试数据标定搭建了阴极进气系统状态方程,开发了集成非线性扰动观测器和基于Lyapunov直接法的非线性控制器的进气方案,经MIL仿真测试显示了对空气进气控制目标的准确控制,为进一步提高控制系统响应精度提供了理论基础。

转向节多轴虚拟试验台架载荷谱应用研究

不同类型的台架载荷谱对转向节的疲劳损伤影响规律有所不同,因此探求精确的载荷谱编辑方法仍是亟待解决的重要问题。以经过校验后试验场载荷谱为数据来源,简化了冗余的转向节耐久规范;通过悬架运动学及柔顺性(Kinematics Compliance, KC)试验和虚拟迭代法,从静态与动态验证了整车多体动力学模型的准确性;采用时域编辑法,生成了保留时域与频域特征的转向节台架随机谱;基于损伤等效原则创建了转向节四级台架程序谱;从统计转向节关键点各方向的伪损伤值占比出发,以转向节模态试验验证后的有限元模型为载体,搭建了转向节多轴虚拟台架;应用模态应力恢复法,讨论分析转向节虚拟台架下的原始谱、台架随机谱、台架程序谱对其疲劳损伤的影响,结果表明三者激励下的转向节疲劳损伤分布保持一致,台架随机谱与台架程序谱较原始谱最大损伤比分别为0.75和1.7,验证了台架载荷谱编辑方法的准确性,说明了转向节虚拟台架的工程实用性;最后,通过虚拟台架传递矩阵确定了引起转向节疲劳损伤的载荷与道路类型,为结构改进提供数据支撑。

直线电机式悬架参数对馈能特性影响分析

针对传统被动悬架无法将振动产生的能量充分利用的问题,提出了一种直线电机式馈能悬架,并探究了该悬架的馈能特性.建立1/4车动力学模型,以正弦路面作为输入激励推导出影响馈能的悬架系统参数;以感应电动势为指标,基于直线电机式馈能悬架模型,采用控制变量法对悬架系统参数进行仿真分析;通过搭建的1/4车悬架实验平台进行实验验证.结果表明,簧载质量、非簧载质量和弹簧刚度与直线电机产生的感应电动势呈负相关,轮胎刚度与直线电机产生的感应电动势呈正相关.

重型混合动力汽车能耗及排放测试方法研究

梳理了国内外重型混合动力汽车能耗及排放标准的发展现状,对比了不同能耗及排放测试方法。目前,重型混合动力汽车的能耗及排放测试方法主要包括发动机台架测试法、动力总成测试法、HILS测试法以及整车转鼓测试法。发动机台架测试法无法实现制动能量回收,且测试循环与整车实际行驶工况脱离。动力总成测试法可以实现制动能量回收,但台架安装复杂,测试费用较高。HILS测试法解决了发动机测试循环与整车实际运行工况脱离的问题,能有效控制测试成本,但需花费精力监管HILS模拟输入参数且需开展整车验证。整车转鼓测试法可以很好地反映车辆的实际运行工况,但是测试费用较高。

电液比例控制油气悬架模拟试验台设计与分析

针对现有油气悬架模拟试验台加载精度不高、功能相对单一的问题,设计了一套基于电液比例控制技术的多功能复合式模拟试验台.通过建立电液比例液压加载系统的数学模型,完成了系统传递函数的推导.利用Matlab绘制Bode图,分析得到系统的幅值裕度为11 dB,相位裕度为74.9°,系统具有良好的稳定性.利用Simulink搭建系统仿真模型分析其动态特性,结果表明:阶跃响应完全消除稳态误差的时间为0.35 s,系统响应速度较快.因此,该系统可以满足重载车辆油气悬架模拟试验的加载需求.

基于EDEM-RecurDyn耦合的玉米剥皮装置仿真分析与试验

玉米适收期短,收获劳动强度大,有关玉米的研究工作总是受这两点限制。玉米剥皮装置中压送轮为橡胶材质,在实际工作中会发生很大的变形,ANSYS与EDEM等软件很难对其建立柔性化的仿真模型。针对以上问题,采用EDEM-RecurDyn耦合的方式,建立玉米剥皮装置柔性化仿真模型,以剥皮辊及压送轮转速为试验因素进行试验,结果显示,当剥皮辊转速为480 r/min、压送轮转速为96 r/min,喂入速度为500 kg/h时,玉米果穗平均受力为15.65 N,受力的方差为7.80,果穗绕自身轴线的转动速度为58.86 r/min,此工况下玉米受力平稳且有较快转速。以果穗剥净率、落籽率及籽粒破损率为试验指标进行台架试验对仿真结果展开验证,当剥皮辊转速为480 r/min、压送轮转速为96 r/min,喂入速度为500 kg/h时,果穗剥净率为90.22%,落籽率和籽粒破损率分别为0.97%和1.07%,试验结果和仿真结果相吻合。此研究表明利用EDEM-RecurDyn耦合建立玉米剥皮装置离散仿真模型,可为此后玉米剥皮装置试验工作提供前期指导,节省试验成本,减轻劳动负担。

基于离散元法的颗粒饲料粘结参数标定及其破碎过程分析

针对颗粒饲料在加工过程中易发生破碎,因其破碎机制尚不明确,难以通过优化加工机械的关键结构、运行参数来降低颗粒破碎率的实际问题,本研究以颗粒饲料(母猪饲料)为研究对象,应用离散元素法建模软件EDEM建立了颗粒饲料离散元模型,结合台架试验(质构仪)开展了离散元粘结参数[单位面积法向刚度(K_(n))、单位面积剪切刚度(K_(t))、临界法向刚度(C_(n))、临界剪切刚度(C_(t))]测试与标定试验。台架试验结果表明,C_(n)、C_(t)的取值分别为2.93×10^(7)、2.22×10^(6)P_(a),K_(n)、K_(t)的量级范围分别为[10^(10),10^(11)]、[10^(9),10^(10)];二次正交旋转组合试验结果表明,当Kn、Kt的取值分别为4.11×10^(10)、7.13×10^(9)N/m^(3)时,仿真模型的挤压、剪切破碎力与实际破碎力之间的误差均在5%以内,标定结果准确;颗粒饲料破碎过程分析表明,饲料样品承受剪切破坏的能力不及其承压能力,但剪切破坏时不易发生粉化。本研究可为优化饲料加工机械的关键结构及运行参数、降低颗粒破碎率提供理论参考。

拖拉机用拨叉尼龙涂覆工艺研究

拨叉是拖拉机变速箱中的关键零部件之一,采用尼龙涂覆工艺可有效解决传统加工方式使拨叉发生变形、磨损、失效的问题。通过试验,确定了试片及拨叉表面预处理、工件加热温度、涂覆方式等核心工艺参数,并经性能测试和台架试验,验证了涂层的可靠性。尼龙涂覆拨叉的各项技术指标满足技术装配要求及拖拉机使用性能,研究成果可推广应用于拖拉机及其他机械产品关键零部件的表面处理。

基于低压氧弹燃烧法评定柴油添加剂的节能降污功效

采用低压氧弹燃烧法测定加入节能降污添加剂后柴油样品的发热量以及残余物质量,提出了2个评价指标,即发热量变化率Z和每克柴油燃烧后残余物质量变化率R。采用这2个指标对使用的柴油节能降污添加剂效能进行模拟评定,并将该模拟评定结果与发动机台架试验和锅炉试验进行灰色相关分析。结果表明,应用该模拟评定的方法可以较准确地评定添加剂的节能降污性能,与台架和锅炉试验均具有很好的相关性。

AMT可靠性台架试验方法研究

文中提出了AMT可靠性的台架试验方法和试验台组成,设计了相应的试验台架。通过对某轮式车辆AMT的可靠性台架试验及对试验数据的分析,验证了所提出的AMT可靠性台架试验方法的可行性。

基于流场仿真的滑阀节流口流量特性研究

滑阀阀芯处的节流口是应用最为广泛的一种液压元件结构,其流量控制特性常常用流量系数描述。由于流量系数随着节流口开度的变化会出现较大的、无规律的波动,使用起来很不方便,为此提出了"流量数"的概念,用其代替节流口流量系数与过流面积乘积。流量数的数值虽然也随着节流口开度的变化而变化,却具有良好的连续性,易于进行节流口流量特性的研究。该研究利用Fluent仿真软件,对多种典型阀芯的节流口流量数进行了计算,得到了流量数具有平滑、连续性变化的特点,并通过台架试验验证了仿真结果的正确性。为了得出节流口尺寸与流量数的对应关系,更好地设计出理想的节流阀口,提出了基于多维插值方法获得流量数的实现途径,并以U形节流口为例,进行了仿真验证。

上覆薄煤层采空区公路隧道开挖稳定性试验研究

隧道下穿煤层采空区施工将对周围地层产生扰动,影响隧道围岩及初期支护的稳定性.进行了上覆薄煤层采空区隧道开挖的室内相似模型试验,试验中通过测量隧道开挖过程中采空区地层、隧道拱顶的沉降及初期支护内力等参数,对上下台阶法和单侧壁导坑法进行了对比分析.测试结果表明,隧道开挖引起的采空区地层沉降受开挖方法的影响显著,上下台阶法开挖引起的采空区地层沉降高于单侧壁导坑法,沉降槽曲线较陡、沉降范围更宽.两种开挖方法中,围岩压力的最大值均位于右拱脚处,钢拱架最大弯矩出现在拱脚处,最大轴力位于拱腰或拱肩处.其它条件相同时,采用单侧壁导坑法开挖时初期支护背后的围岩压力、钢拱架内力和偏心距等普遍大于上下台阶法开挖.研究表明在隧道下穿倾斜煤层采空区施工时,采用单侧壁导坑法开挖可以显著减小对采空区地层及围岩的扰动,但同时需增强初期支护的刚度,确保围岩及隧道结构的整体稳定性.

乘用车后轴寿命预测方法的对比研究

以某乘用车后轴为研究对象,将有限元方法与后轴的可靠性试验相结合,在静力分析结果的基础上,采用名义应力法和局部应力应变法两种疲劳分析方法,对两种不同热处理方式得到后轴进行疲劳仿真计算,并以后轴疲劳台架可靠性试验结果为标准,对比分析结果与试验结果,寻找更接近实际台架试验情况的疲劳分析方法。结果表明:当低周疲劳的工作应力接近或超过材料的屈服极限时,采用应变疲劳分析法对结构进行疲劳分析,其结果更为精准。

阻尼器试验台架液压夹紧装置的分析设计

应用有限元方法对所设计的阻尼器试验台的液压夹紧装置进行了分析,在此基础上校核了夹紧装置的强度,分析了液压力、横梁与导向柱配合间隙等因素对夹紧力的影响。试验结果表明,设计达到了使用要求,同时理论分析与试验结果比较吻合。

基于离散单元法的荞麦播种机排种器设计与试验

为优化荞麦播种机外槽轮式排种器的最佳排种性能参数,满足3种典型荞麦种子的农艺要求,降低田间试验强度,采用球颗粒聚合法建立3种典型荞麦种子的EDEM仿真分析模型,通过试验测量计算3种荞麦种子在不同接触形式下的刚度系数和阻尼系数,基于离散单元法对荞麦播种机排种器进行数值模拟.采用L_4(2~3)正交试验法进行排种器工作过程模拟,研究不同转速、凹槽半径和槽数对排种器排量的影响.仿真试验结果表明:凹槽半径为3×10^(-3) m,槽数为20,槽轮转速为58.58 r/min时,排种器能够满足3种荞麦种子的最大播量要求.台架试验结果表明:台架试验与仿真试验的排量相对误差2.93%～9.90%;荞麦排种器的排量随槽轮转速的增加而增加,总体线性度相关系数R^2>0.98.

航空发动机附件传动齿轮振动特性分析与试验研究

为了解某型航空发动机附件传动齿轮的振动特性,采用有限元素法对其进行了振动特性计算分析。为验证分析结果的有效性,分别对附件传动齿轮进行了模态试验分析和台架旋转状态下的振动特性测试,获得了静态与实际工作状态下齿轮的振动频率和振型。试验结果表明,附件传动齿轮工作状态下的振动特性与有限元分析结果吻合性良好,其振动频率受传递扭矩的影响较小。研究为其他航空发动机附件传动齿轮的振动特性分析提供了重要参考。