NEW TECHNOLOGY AND MACHINE TOOL FOR THE FORMING OF THE REAR AXLE SHAFT OF LIGHT TRUCK

A new technology of forward extrusion and cross rolling has been developed to process the rear axle shaft sleeve of light truck with the use of tube billets. This technology is characterized by large reductions of material, energy and cost of production and has significant economical benefits. This technology is stable and reliable. The three rolls transverse rolling mill built based on this technology has novelty construction, higher production efficiency, non-vibration and noise. The research results have been extensively applied to light trucks and farm transport with load of 1 to 3 tones.

Evolution of the Deflection According to Truck Overloading—Comparison between Benkelman Beam Method and FEM of Lateritic Pavements

The study of the deflection due to the passage of an axle on a pavement structure has the advantage to make possible to pronounce on the portance, the rigidity and the homogeneity of this one. In the case where the allowed axle load is not respected, surface deflection leads to premature deterioration of the roadway. In order to study the evolution of these deformations, deflection measurements were made by using the Benkelman method in the Fatick-Kaolack road in Senegal by varying the axle load with the following values: 10, 13 and 16 tons on three different zones. The results show a linear evolution of the deflection as a function of the axle load. Also, the impact of truck overloading was studied by considering different values of the axle load with comparison to the allowed axle load by using frequent types of vehicle. A numerical simulation of the Cast3M pavement was done first, in the case of an isolated single wheel with a radius of 12.5 cm, then in the case of an equivalent dual wheel with a radius of 18.1 cm for loads of 10 to 19 tons. In the same way, the pavement design software (ALIZE) is used to analyse the variation of the axle load. The results show a linear evolution of the deflection, which corroborates the measurements made in the field and those obtained by Samb (2014) with a slope coefficient equal to 1.7. Nevertheless, the case of an isolated single wheel of 12.5 cm radius is closest to the measurements with a straight line of slope coefficient equal to 1.9.

多轴分布式电驱动车辆电液复合制动控制研究

针对多轴分布式电机驱动车辆电液复合制动中易出现的车辆制动抖动问题,提出了一种建压阶段电机制动力修正策略和一种基于前馈-反馈的协调控制策略,分别在建压阶段和其他阶段通过协调复合制动力来解决制动抖动的问题。针对防抱死控制系统与电机制动系统共同作用时的制动矛盾,提出了一种基于PID控制的ABS控制策略,主要通过改变电机制动力来解决制动矛盾的问题。通过TruckSim、Matlab/Simulink及AMESim联合仿真验证,制动冲击度在建压阶段下降了20.66%,在电机退出阶段下降了92.59%,驾驶感觉得到明显改善。而ABS控制策略也可在保证理想滑移率的同时完成制动能量回收;结合整车制动试验,表明协调控制策略在保证制动效果良好的同时实现了制动能量回收,效果显著。

基于刚柔耦合模型的多轴车辆平顺性仿真分析

针对采用一体化设计、整体式车身结构的多轴车辆,建立刚柔耦合虚拟样机模型,对多轴车辆的平顺性进行研究。基于驾驶室连接方式、驾驶室结构形式和驾驶室顶部连通形式3个设计要素,分析整车在不同载重和不同工况下的平顺性。分析表明,带有斜支撑桁架结构的驾驶室能够有效降低车辆行驶时驾驶室的加权加速度均方根值;顶部不连通的结构形式驾驶室舒适性更好;通过优化驾驶室结构形式和顶部连通形式,车辆在空载和满载情况下的平顺性得到了较大的改善,能够更好地满足使用要求。

基于实测数据的货车编队荷载作用特征分析

货车编队技术是货运交通智能化的重要研究方向之一。以货车编队的荷载作用为研究对象,在明确货车编队的横向、纵向控制模式的基础上,调研并总结了国内外货车编队的实测项目;基于AUTOPILOT项目的实测数据,分析了货车编队的横向和纵向荷载分布特征,并在此基础上分析了货车编队的轴载作用影响。结果表明:货车编队的轮迹横向分布标准差为7.14 cm,仅为传统货车的1/3,具有明显的“渠化”特征;货车编队在以100 km/h的速度行驶时,车头时距可低于0.8 s,约为相同速度下传统货车的27%;与传统货车相比,货车编队运行轴载作用次数具有“高频”特性,对现有路面结构的抗疲劳性能提出更高的要求。

基于多视角信息融合的公路桥梁车辆荷载时空位置识别

针对现有方法在复杂交通场景下难以准确获取桥上车辆荷载时空分布的问题,提出了一种基于多视角信息融合的车辆荷载时空位置识别方法.首先,开发了vadYOLO-StrongSORT模型,可在单视角下同时检测和跟踪车辆;然后,在图像标定和跨视角车辆匹配基础上,采用自适应加权最小二乘法进行多视角信息融合以修正车辆轨迹;最后,结合车辆轨迹和车轴配置,重构车轴荷载的时空位置分布.通过模型试验评估了所提方法在典型交通场景下的性能.结果表明:相较于基于单视角的车辆位置识别方法,多视角信息融合方法在跟踪稳定性、定位精度和抗遮挡性能上有显著提升;变道场景下,所提方法的最高平均定位误差低于2.0 cm,明显优于单视角方法的17.0 cm;多车遮挡场景下,所提方法的车辆捕获率可达100%,而单视角方法最高仅为72.5%;同时,与其他检测跟踪模型相比,vadYOLO-StrongSORT在试验中取得了最高的识别精度.

多中心开放式电动货车冷链物流配送路径优化

为了实现物流企业的降本增效和绿色发展,考虑载重、电量、时间窗约束和电池动态耗电率、产品新鲜度损耗、增加配送中心充电功能和多中心联合配送等因素,提出了开放式多配送中心联合配送的电动货车冷链物流配送路径问题。以总成本最小为目标函数,建立该问题的混合整数规划模型,设计改进的遗传算法进行求解,优化电动货车冷链物流配送路径和充电方案。结果表明:开放式多中心联合配送能更好地满足客户时间窗约束并降低物流运营成本;增加配送中心的充电功能可以降低充电站短缺对物流企业运营的影响;考虑车辆载重动态影响耗电率能准确反映出配送途中车辆电量消耗;改进遗传算法求解算例成本更低,充电方案和路径规划更优。

基于集成学习的某重型自卸车车厢多目标优化

针对复杂自卸车车厢结构的轻量化设计问题,提出一种集成学习联合多目标优化的设计方法。以某重型自卸车车厢为研究对象,建立了高保真的车厢有限元模型,并进行3个典型静力学工况和自由模态的结构性能仿真分析。通过贡献度分析筛选出重要零部件的厚度为设计变量,以危险工况下的最大位移、最大等效应力及自由模态第1阶固有频率为约束条件,以质量和满载举升0°工况下的最大位移为优化目标,运用极端梯度提升(XGBoost)集成学习近似模型进行自卸车车厢多目标优化设计。经优化决策后的轻量化设计表明:在满足基本静动态结构性能要求下,车厢满载举升0°工况下的最大位移减少了1.98 mm,减少幅度为8.57%,车厢质量减少了0.207 t,减少幅度为6.64%,取得了较好的轻量化效果。

车轮扁疤对高速列车车轴疲劳损伤的影响

以高速列车非动力车轴为研究对象,基于车辆轨道刚柔耦合动力学模型、材料力学分析方法、SWT疲劳损伤模型和Miner损伤累计理论,通过计算正常车轮与扁疤车轮作用下的动力学行为和应力应变响应特点,分析车轮扁疤对车轴疲劳损伤的影响。研究结果表明:在车轮扁疤的作用下,轮轨力和轴箱振动加速度的幅值均会显著提升,但一系悬挂垂向力由于垂向减振器的作用导致车轮扁疤对其影响较小;在车辆运行过程中,随着轮对的周期性转动,车轴疲劳损伤在不同滚动周期内的波动较为剧烈,具有正态分布的特点;车轮扁疤的存在会加剧车轴的疲劳损伤,使其服役寿命急剧降低。因此,在车轴的设计阶段,需要考虑扁疤等轮轨缺陷对车轴服役寿命的影响。

重卡桥壳轴向环向补料液压胀形内压加载路径的确定

轴向环向补料液压胀形变形过程复杂,合理的加载路径确定困难,成形时易发生失稳起皱及胀裂。通过变形分析,揭示了轴向环向补料液压胀形两个阶段各典型位置发生变形所需内压的变化规律,确定了线性增压—恒压—线性降压的加载路径,推导出各阶段的内压计算公式,给出了上控制模平面高度与最大扩径量的关系。针对某载荷10 t重卡桥壳,通过有限元模拟及工程试验验证了加载路径的正确性,揭示出加载路径线性降压段的降压系数、上控制模高度系数对管坯成形质量的影响,确定了二者的合理范围,消除了失稳起皱及开裂的隐患。

多源传感器的车桥联动实时监测与响应特征分析

随着我国基础建设尤其是交通行业的高速发展,桥梁健康监测技术不断取得突破性的进展,使得在运营中的桥梁安全性及人民群众的生命财产安全得到了有效的保障。然而,桥梁健康监测系统只是对桥梁结构本身的特性及响应信息进行监测,没有兼顾即将上桥的车辆情况,缺乏对事故风险的直观评估。因此,本文以二干河桥为例,基于多源传感器,提出了车桥联动监测的方法,对桥梁响应信息及行驶车辆的信息进行实时监测,利用传感器的监测数据进行桥梁响应特征研究;并在二干河桥建立了基于车桥联动的桥梁健康监测管理平台,为桥梁的安全运营提供示范应用。

基于虚拟样机的某多轴车辆制动轴荷特性分析

文中对某多轴单纵臂车辆的行动部分进行了虚拟样机建模,依据总体任务指标及相关法规对其进行了不同制动强度工况下的制动过程仿真.通过对仿真结果的综合比较,分析得到了各轴在不同制动强度下轴荷动态分布特性,为车辆行动部件及车体的结构强度校核设计,以及各轴制动力的匹配优化设计提供了参考依据.

发射载荷作用下特种车辆动态响应仿真分析与优化

基于HyperMesh-LS-DYNA有限元建模与仿真方法,探究了特种车辆在发射载荷作用下车体的稳定性问题。以某型特种车辆为研究对象,在车辆数值仿真模型中构建了悬架等相关柔性化组件,对车体在发射载荷作用下的稳定性进行分析,发现发射载荷未能均匀分散到各支撑结构,且在发射底座、 g-h轴对应轮胎与地面的接触压力较大,发射筒摆动幅度较大。基于上述结果,提出调整支腿结构的刚度阻尼系数和增加附加支撑结构两种优化方案,以达到减小车辆与地面的接触压力以及车体纵向摆动幅度的目的,并进行了仿真验证。结果表明,辅助支撑的数量与位置对车体稳定性的影响较大,靠近底座以及数量越多,对车体稳定的保持效果较好,其中在g-h轴之间增加一对附加支腿,底座接触力减少16%;在b-c、 g-h轴之间同时各增加一对附加支腿,底座接触压力减少20%,发射筒摆动幅度范围缩减12.1%。

基于田口-灰色关联法的驱动桥壳多目标优化设计

针对传统方法对驱动桥壳进行结构设计时,产品存在部分性能冗余的问题,本文提出一种结合田口法和灰色关联法的驱动桥壳多目标优化设计方法。以驱动桥壳结构参数为设计变量,桥壳刚度、强度和动态性能为优化目标,采用田口法正交试验设计实验方案,利用有限元法进行驱动桥壳典型工况的仿真分析,在试验数据信噪比分析的基础上结合灰色关联法对驱动桥壳进行多目标优化,得到最优结构参数组合。研究结果表明,优化后驱动桥壳的上述优化目标性能得到提升,验证了联合优化方法的有效性。

矿用自卸车液压互联悬架参数灵敏度分析与优化

为改善三轴矿用自卸车的行驶稳定性与平顺性,提出一种前桥左右互联,中后桥X型交叉互联的新型悬架系统。利用阻抗矩阵传递法和系统边界条件建立整车机-液耦合模型,求解耦合系统的状态矩阵得到车身-车轮运动的各阶模态,对比新型悬架与传统悬架的模态特性,并分析了轮胎动载荷分配情况。利用系统加速度传递矩阵与随机路面输入矩阵得到优化目标函数。最后采用Morris法分析悬架系统结构参数对车身弹跳、俯仰与侧倾模态振动的灵敏度,得到影响悬架性能的敏感参数,并通过NSGA-II对敏感参数进行多目标优化。结果表明:相比传统悬架,新型悬架的俯仰和侧倾模态频率分别增大8.3%和35.2%,具有更好的抗俯仰和抗侧倾性能,同时中后轮动载荷分配情况得到改善;蓄能器初始充气压力、前蓄能器初始充气体积、阻尼孔内径以及缸筒上下腔面积比是影响乘坐舒适性的主要因素;优化后车辆弹跳、俯仰与侧倾模态的加速度响应峰值分别降低50.3%、58.2%和59.8%,不同速度下的加速度均方根值减小,有效提高了悬架综合性能。

考虑避障稳定性的多轴特种车安全轨迹规划方法

针对多轴特种车高速机动过程中,应急避障易造成失稳侧翻的问题,本文中以具有自动驾驶功能的5轴特种车为研究对象,生成考虑行驶安全的多轴特种车行驶轨迹.本文建立多轴特种车辆单轨动力学及高保真模型,开展模型校验研究;考虑多轴特种车辆及周围车辆的运动状态,建立车辆碰撞风险评估模型和避障稳定性约束模型;基于模型预测控制(model predictive control,MPC)方法,生成车辆安全稳定行驶轨迹.分析表明,本文提出的特种车辆安全轨迹规划方法能够降低行驶碰撞风险,同时有效约束车辆行驶时的横摆和侧倾,实现安全稳定行驶.

基于RSM和NSGA-Ⅱ的驱动桥壳变截面多目标优化

以某商用车驱动桥壳为研究对象,为提高其综合性能,利用响应面法(RSM)与非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)相结合的方法对桥壳变截面进行多目标优化。基于Creo建立桥壳参数化模型,联合Workbench对其进行静力学和模态有限元仿真,以参数灵敏度分析筛选后的桥壳变截面为设计变量,以桥壳最大变形量、1阶频率和质量为优化目标,采用中心复合试验设计(CCD)方法生成样本空间,基于样本数据构建反映试验因素与性能指标关系的2阶响应面模型并进行拟合精度验证;利用NSGA-Ⅱ对桥壳变截面进行多目标优化,获得满足条件的Pareto前沿解。研究结果表明:优化后的驱动桥壳在性能指标满足设计要求的前提下,质量减轻6.61%,最大变形量减小7.28%,1阶频率提高2.23%。

多轴车辆后桥转向技术综述及展望

回顾了应用于多轴车辆后桥转向技术的概念与技术。随着工业的迅速发展,大马力、高承载能力的车辆得到更多的应用,由此引发较多的转向问题,以多轴车辆需求为切入点开展研究,其行驶工况复杂,要求有足够动力的同时也要求有更好的操纵灵活性和操纵稳定性。目前后桥转向技术有机械式、全液压式、电控电动式以及电控液压式等,较先进且应用较广的为电控液压式。电控液压式后桥转向系统共有3种类型:一是通过电磁阀来控制液压缸,二是利用普通电机-变量马达控制液压缸,三是伺服电机-定量马达控制液压缸。研究讨论了这些不同类型的转向系统,详细描述各种类型的优点、缺点,并探讨了未来后桥转向系统的发展趋势。通过对后桥转向系统的研究,为提高多轴车辆转向性能的优化、实现网-机-电-液一体化的发展提供科研思路,为将来实现车辆转向智能化、精准化打下坚定的基础。

基于多传感器采集轴重信号的公路货车不停车称重系统

在公路货车不停车称重过程中,由于缺少对车辆行驶各种干扰因素的深度分析,导致称重系统精度不足,因此该文提出基于多传感器采集轴重信号的公路货车不停车称重系统。根据现场称重情况确定多传感器安装位置,设计信号采集模块,并对多组采集数据进行处理,依据车辆行驶路况和车辆质量计算车辆荷载,结合硬件设计部分实现车辆的动态称重,同时利用传感器检测车辆的轨迹线横向位置,进一步确定车辆的称重数据。测试结果表明,提出的基于多传感器采集轴重信号的称重系统信号采集延迟小、测量精度高,该系统的抗干扰性得到了提高。

MT5500型矿用卡车后桥冷却系统改进措施

为避免MT5500型矿卡后桥冷却系统由过流、过压等现象引起的损坏现象,对MT5500型矿卡后桥冷却系统进行改造,改变现有主发电机三相绕组直接连接冷却风机的方案,通过在主发电机三相绕组和冷却风机之间增加1个风机控制变频器稳定冷却电机的电压和频率。结果表明:MT5500自卸车经过1年的试运行,改进后的卡车冷却系统工作良好,大大降低了MT5500后桥冷却系统的故障率,保证了车辆的安全稳定运行。