基于ADAMS的矿用车举升机构仿真研究

针对在卸载工况下矿用车举升机构各关键点的受力难以精确测量的实际问题,以多体系统动力学的理论为基础,综合运用建模软件Pro/E、仿真软件ADAMS对某矿用车举升机构进行动力学建模及卸载工况下的动态仿真。研究结果表明:建立与实际相符合的虚拟样机模型,通过仿真分析获得在卸载工况下举升机构动力学分析的精确数据,为矿用车举升机构的优化设计提供依据。

矿山运输卡车在装载过程中的动力学响应分析

对矿山运输卡车在装载过程中所产生的冲击力对于卡车结构损坏和驾驶员的健康问题进行了较全面的分析,建立了包括材料倾倒的冲击、人体的振动和卡车悬挂系统的动力学模型,并利用数值积分的方法对整个系统的动力响应进行了仿真.

人-车-桥耦合系统振动分析及乘客舒适度评价

基于8自由度人椅动力学模型和31自由度车辆模型建立人-车-桥耦合系统,车辆与轨道桥梁通过轮轨接触力及位移协调条件耦合,建立人-车-桥耦合振动方程,采用Newmark-β法对方程组进行求解。对国产300 km/h动力分散式列车的过桥行走过程进行分析,采用乘坐舒适度指标对人体振动舒适性进行评价,并讨论了轨道不平顺等级、车速、乘客数量以及乘客位置对人体舒适程度的影响。

载货车驾驶室悬置系统试验仿真与优化

为从某新型载货车的三种驾驶室悬置参数水平值中找出最佳匹配值,进行样车道路试验;应用多体动力学软件建立驾驶室悬置系统虚拟样机模型,通过对比驾驶室悬置系统振动加速度功率谱密度曲线验证仿真模型的可信性。最后以减小驾驶室地板加速度功率谱密度的均方根值为目标,以悬置系统螺旋弹簧刚度、减振器阻尼为因子,运用试验设计技术对驾驶室悬置参数进行优化,改善了驾驶室悬置隔振性能,找出了适合该车型的最佳参数匹配值。

矿用汽车六自由度平顺性动力学模型仿真研究

将AMESim仿真软件的平面机构库应用于矿用汽车行驶动力学仿真研究,建立了矿用汽车行驶系统的六自由度平顺性动力学仿真模型,针对车辆通过路面上单个障碍的动力学响应进行了动态仿真,研究了座椅和驾驶室地板的振动情况,为矿用汽车的平顺性设计提供了参考。

矿用卡车智能驾驶系统多车协同仿真研究

随着智能化、网联化技术在交通行业的广泛应用,矿用卡车(简称“矿卡”)智能驾驶已成为采矿业发展的必然趋势。仿真测试是加速智能驾驶技术研发和落地的重要手段之一。与乘用车自动驾驶的单车智能方案不同,矿卡智能驾驶系统以地面管理与监控系统为中心进行综合调度指挥,并且矿区作业环境复杂多变,给矿卡智能驾驶的安全性带来很大的挑战。文章针对矿卡智能驾驶多车协同控制、环境复杂多变的特点,设计了一套集地面管理与监控系统、车载智能驾驶计算平台、矿区场景模型、车载传感器模型和多车协同仿真通信接口等于一体的矿卡智能驾驶多车协同仿真平台。该仿真平台已被成功应用于某矿卡智能驾驶项目车载决策控制算法和地面调度规划算法的测试,为多车智能驾驶技术的研发提供了测试支撑。

矿用搅拌车在虚拟路面模型中的仿真分析

车辆道路不平度的数值模拟方法存在频域和时域模型,时域道路模型可以解决"人-车-路"系统非线性动力学。建立了时域道路模型,用于模拟矿用搅拌车在煤矿井下的行驶路面。假设矿用搅拌车4个轮胎相互独立并中心对称,取单个车轮、悬挂系统以及车身构成的两自由度1/4车辆振动系统作为模拟对象,建立动力学模型,将路面模型和车辆模型导入到Simulink中进行仿真,得到车辆振动加速度,并对车辆不同部位的振动频率进行评价,为车辆避振提供依据。

重载汽车-路面-路基垂向耦合动力学模型

为了研究路面不平度激励下移动重载汽车、路面结构和路基的动力相互作用,将重载汽车简化为由弹簧和阻尼器并联的匀速移动多自由度刚体模型,面层简化为离散基层块体支撑的带内部阻尼连续薄板模型,基层简化为支撑于粘弹性路基上的离散块体模型,并采用Wilson-θ法对建立的重载汽车-路面-路基垂向耦合动力学模型求解,同时验证模型的可靠性。研究结果表明:移动重载汽车产生的动力效应显著,五轴汽车产生的轮胎接地力和路面动位移最大,随着后轴轴重的增加,轮胎接地力和路面位移呈线性增加;随着行车速度增加,轮胎接地力峰值和路面动位移峰值增加,但路面动位移均值变化较小;路面不平度等级由A级降为D级时,轮胎接地力放大倍数增大了1倍多,且路面动位移峰值增幅达72%;路基刚度对轮胎接地力影响较小,但路面位移的影响则较为显著。

九自由度乘坐动力学模型的人体振动特性仿真

为高效预测动态环境下人-车系统的人体振动响应特性及汽车乘坐舒适性,依据人-车-路系统间的相互作用和多体动力学原理,建立了9自由度汽车乘坐动力学模型,应用拉格朗日原理推导了乘坐动力学方程。基于路面不平度激励及汽车行驶速度变化,构建了路面随机激励的时域模型。利用MATLAB/Simulink仿真工具,建立了人-车-路系统仿真模型,并对某轻型车辆在不同路面、不同车速下的人体振动响应进行了仿真分析。仿真结果表明:在同样车速下,随着路面等级的降低,人体各部位的加速度响应幅值明显增大;当车辆行驶在随机路面上时,路面不平度随机激励引起的人体振动能量主要集中在低频段,约在5Hz出现第1阶共振频率,大约在10Hz出现第2阶峰值,这与众多试验结果一致。可见,9自由度汽车乘坐动力学模型及其仿真模型,不仅能快速计算动态激励下人体的振动特性和乘坐舒适性,而且具有较好的可信度。