Analysis of the Material Properties of Vehicle Suspension Coil Spring

The suspension coil spring is one of the most important components in a vehicle suspension system. Its primary function is to absorb the vibrational shocks that are occasioned by irregular road surface to provide the vehicle with stability and ride comfort. The main objective of this study is to design a suspension coil spring made of structural steel for light duty vehicles with the aim of weight and cost reduction. This study was motivated by the government of Ghana’s actions to industrialise the automotive sector of the country through government policies and programs. The study made use of high carbon steel and low carbon steel as the control materials and structural steel as the implementing material. This was done to determine the suitability of structural steel for vehicle suspension coil spring. The study analysed parameters such as total deformation, equivalent Von Mises stress, maximum shear stress, and safety factor in the static structural analysis. The fatigue analysis also analysed parameters such as fatigue life and fatigue alternating stress. The results of the study revealed that the suspension spring made of structural steel has superior properties against all the parameters set for this study apart from deformation. The two control materials that are known for suspension coil spring design and manufacture have better properties to withstand deformation than the implementing material.

采用Vmas系统检测分析汽车排放物的研究

采用美国20世纪90年代末期生产的汽车排放总量分析系统(Vmas),按汽车排放法规中规定的试验工况,对CA1020F汽车排气排放物进行测量和分析。结果表明,该系统用于汽车排放的测试分析是有效可行的;排气中HC主要产生于汽车减速工况,即油门突然减小、转速突然降低的工况,而CO和NO_x则主要产生于发动机负荷增大时的工况。

基于无人机摄影测量技术的高陡边坡危岩体特征构建与分析

在高陡边坡的危岩体调查中,受限于调查人员可到达的范围,难以获取危岩体的特征参数,从而影响危岩体的稳定性判别。无人机摄影测量技术能够安全、快速、全面、精准的获取危岩体的特征信息。本文以鸡冠岭崩塌隐患为例,利用无人机摄影测量技术获取坡面高精度影像,通过提取点云数据构建三维模型,基于最小二乘法完成平面拟合获取危岩体的体积及结构面产状信息,并结合实际测量数据,采用赤平极射投影法和极限平衡法定性和定量评价危岩体的稳定性。经过分析计算,鸡冠岭崩塌四处主要危岩体的体积分别为102.86 m^(3)、355.27 m^(3)、236.60 m^(3)和454.91 m^(3),根据定性分析和定量计算,危岩体均为欠稳定状态。通过本文的实践,体现了无人机摄影测量技术在识别高位隐蔽危岩体方面的优势,对于发展基于无人机摄影测量技术定量判定危岩体的稳定性方面具有借鉴意义。

基于自适应Kalman滤波的VMAS车速信号处理

用仿真算例研究了卡尔曼滤波方法的滤波效果,与传统的FIR滤波法进行了比较,证明了卡尔曼滤波法的有效性。建立了VMAS测试中速度滤波的状态空间模型。并基于这一模型,用卡尔曼滤波方法进行了等速和加速工况的实测信号验证。提出了一种用于VMAS速度信号处理的自适应Kalman滤波算法。运用该算法对实车测试的全工况数据进行了滤波处理,通过与普通Kal-man滤波进行比较,证明该算法在VMAS测试的信号处理中具有适应性强、估计精度高的特点。

启动冲击下的轨道运输车动力学分析及调谐质量阻尼器减振设计

电气设备的吊装、运输环节通常是检修维护过程中最容易忽视的薄弱环节,极易为设备检修引入附加安全隐患。本文针对变压器运输过程中不同启动速度曲线下的冲击响应特性开展研究,建立了变压器-运输车耦合实体模型,分别利用ANSYS和Adams得出了不同启动速度曲线下变压器的动态应力分布图和铁芯摆动位移曲线,提出了一种基于调谐质量阻尼器(TMD)的振动抑制方法。通过仿真分析得出,以不同时间常数的阶跃响应信号作为速度曲线启动时,变压器的动态应力分布差别较大。变压器受力薄弱环节主要集中在油枕悬臂段、铁芯连接位置、变压器与运输车固定筋板等位置。TMD能够为主结构提供一个方向相反的惯性力,从而从系统动力学的角度实现振动抑制。

并联混合动力汽车扭转减振器性能仿真分析

为改善并联混合动力汽车传动系统的扭振特性,开展了扭转减振器的结构及仿真分析研究。对并联混合动力汽车传动系现有扭转减振器进行分析,提出了一种具有新型结构的弧形弹簧式从动盘扭转减振器;针对某款车型建立8自由度集中质量模型,采用AMESim仿真软件搭建仿真模型;通过对离合器从动盘扭转减振器、双质量飞轮和弧形弹簧式从动盘扭转减振器3种不同结构减振器的扭振特性进行仿真对比,分析了它们在典型工况下的扭振特性,并对扭转刚度和迟滞力矩进行了灵敏度分析。结果表明,弧形弹簧式从动盘扭转减振器能保证较短的发动机启动时间,且拥有较好的减振特性;在混合驱动行驶工况下扭转减振器的减振效果与扭转刚度及迟滞力矩的大小呈负相关。

基于机载LiDAR及无人机影像的高位危岩体调查和成因分析

在水利水电工程中,危岩体常发育在高陡边坡的危险隐蔽地带,传统勘察测量方法存在精度低、勘察难度高等缺点,快速、便捷地识别高陡边坡危岩体具有重要的工程意义。以黄登水电站重要建筑物边坡开口线外危岩体隐患排查结果为研究基础,利用无人机倾斜摄影构建1∶500的三维实景模型,结合机载激光雷达(LiDAR)遥感测量技术获取研究区内高精度的LiDAR点云数据及光学影像数据等成果,搭载三维可视化遥感解译平台,建立危岩体解译标志,获取危岩体的结构面产状特征并开展野外详细调查及解译成果复核工作,复核工作证明前期遥感测量技术准确率强,解译成果可信度高。同时根据地理空间数据分析方法研究危岩体的发育分布规律及成因机制,得出研究区内危岩体主要发育在1 609~1 963 m高程,多数危岩体所在的边坡坡度为40°~70°,危岩体发育以正南向为主,并且河流水系与人类工程活动对危岩灾害的发生也具有一定影响。研究结果对水电库区高位危岩体的隐患识别及成因分析有重要参考价值。

考虑本体质量的滚珠丝杠惯容系统建模与性能分析

针对惯容在研究中本体质量常被忽略的问题,基于一类滚珠丝杠惯容,提出了一种考虑惯容本体质量的端口质量模型。建立了基于滚珠丝杠惯容的一阶系统和二阶系统数学模型和虚拟样机仿真模型,通过对比数学模型和虚拟样机仿真模型的频率响应,并通过台架试验,证实了所提出的惯容端口质量模型的有效性。进一步,基于1/4车辆悬架模型,分析了惯容本体质量对乘坐舒适性的影响,对比分析了考虑和不考虑本体质量两种情形下的系统性能。优化仿真结果表明,考虑本体质量和不考虑本体质量两种情形下系统性能存在一定差异,且基于端口质量模型的优化结果可进一步提升系统舒适性,说明了考虑惯容本体质量的必要性以及所提端口质量模型的有效性。

轻型汽油车简易瞬态工况污染物排放检测系统设计

阐述了轻型汽油车简易瞬态工况污染物排放检测系统,该系统的性能指标和功能特点完全满足DB11/123-2000《轻型汽油车简易瞬态工况污染物排放标准》的要求。该系统基于污染物质量排放测试,具有测试方法简单、测试结果准确、排放判定方法科学的特点,对于有效控制、减少车辆污染物的排放,改善大气环境质量,具有重要的现实意义。

惯性质量对馈能悬架阻尼特性和幅频特性的影响

建立了包括馈能电机及其控制模型在内的馈能减振器Matlab/simulink仿真模型,分析了惯性力对馈能悬架阻尼特性的影响。利用结构振动分析方法,推导出馈能悬架固有频率的计算公式及对路面激励的传递特性。通过改变惯量比,分析了惯性质量对车身加速度、悬架动挠度和车轮相对动载荷的幅频特性的影响。结果表明:惯性质量使馈能悬架的共振频率较传统悬架提前;性能方面,低频共振区特性有一定的改善,而对高频共振区传递特性产生不利影响;更高激励频率对平顺性不利,而对安全性影响不大。

汽车排放法规中工况对废气成分影响的分析

根据汽车排放法规对CA10 2 0F小解放牌货车尾气中有害气体成分及排放量进行了测量 .分析了测试工况变化对整车排放的影响 ,并讨论了该车有害气体产生的主要工况 .结果表明 ,主要的HC、CO和NOx 分别产生于试验车的 3档减速、加速和稳速工况 ;控制试验车的整车排放应从高速大负荷的加速、减速和稳速工况入手 .

量产车型噪声主动控制系统性能实测与分析

车内噪声控制是汽车NVH (noise, vibration and harshness)研究的重要内容之一。传统的被动控制技术对中高频(≥500 Hz)噪声非常有效,但对低频噪声效果不明显。主动噪声控制(active noise control, ANC)基于相消干涉原理,非常适合控制低频噪声,已被众多车型全系标配。目前,学术界关于主动噪声控制的研究主要集中在新型控制算法的开发和性能优化上,而工业界对于主动噪声控制效果的报道比较片面,公开、全面的实测结果较少。为给学术研究提供参考,同时让更多主机厂了解主动噪声控制系统的实际效果,以某全系标配发动机噪声主动控制系统的量产车型为研究对象,分别在定置和行驶工况下对其主动噪声控制系统的性能和系统鲁棒性进行了全面的测试。测试结果表明:该系统较好地控制了发动机噪声且鲁棒性良好。

基于单元分析的车辆动力传动系统建模与扭振减振的研究

为探究车辆动力传动系统各部分动力学参数对动态输出响应的影响,实现双质量飞轮的合理匹配以达到减小扭转振动的目的,建立了由发动机、双质量飞轮、变速器和差速器等子单元组成的车辆动力传动系扭振模型,通过灵敏度分析揭示了各单元动力学参数对系统固有特性的影响,对系统受迫振动进行仿真分析和试验验证。结果表明,所提出的考虑摩擦和惯性力的输入激励转矩模型,表达形式简洁,符合实际;基于单元分析的建模分析方法,揭示了系统参数与传动系统固有特性的内在联系,为车辆动力传动系统动力学参数的优化提供了理论依据,也为双质量飞轮的合理匹配与设计提供了指导。

上海市在用车推行I/M制度中检测方法的研究

对在用车实施I/M制度,采用底盘测功机模拟道路工况检测汽车排放污染物,按美国国家环保局(EPA)推荐的方法有3种:瞬态短工况法(IM240)、稳态加速模拟工况法(ASM)和瞬态短工况简易质量分析检测法(VMAS)。根据上海市的试验结果,对上述3种方法的检测精度、设备投资以及运行维护诸方面进行分析比较,阐明上海市采用VMAS方法的依据和应注意的问题,并对应采用的模拟道路工况提出了看法。

多元线性回归的整车质心高度预测方法

在开发、制造等过程中,由于车辆各零部件及总成的很多设计细节存在不确定性,会导致很难得到较为精确的整车质心高度,并且在实车下线前的整车质心高度传统预测方法往往不够精确。针对这些问题,通过对与整车质心高度有关的影响因素进行分析,确定整车质心高度预测的关键因素,找出质心高度影响因素与质心高度间的映射关系,然后通过多元线性回归分析法建立了整车质心高度预测模型。设计试验验证,将回归分析法的预测结果、以经验计算的传统预测结果与整车称重仪的试验结果进行对比分析,结果表明,回归分析预测模型在整车质心高度的预测中其精度优于以经验公式计算的传统预测方法。该质心高度预测模型解决了一定精度要求下整车质心高度的有效预测问题,为整车质量开发提供了科学依据。

城轨车辆基础制动单元置顶式安装螺栓连接研究分析

讨论了置顶式基础制动单元安装方式,分析了这种安装方式的螺栓受力,给出了螺栓强度校核和制动器相对构架是否滑动的计算方法,指出这种计算方法能够确保螺栓的强度满足基础制动单元的最恶劣工况。

机动车实用路况法的研究

提出1种检测在用轻型汽油车尾气排放的新方法——机动车实用路况法(Vehicle Road Available Method,VRAM),它采用 AVL Digas4000五气分析仪测量尾气各成份浓度,根据具体车型设定充量系数和时间差等参数,所得计算结果与汽车排放总量分析系统(Vehicle Mass Analysis System,VMAS)测量结果具有良好的相关性。作为对该方法可行性的验证,将在用轻型汽油车分类后,选取6种代表性车型进行了试验验证。指出人为因素、环境因素对实用路况法(VRAM)的相关性影响较大,但成本和便利性上的优势使得这种方法仍具有极强的实用价值。

基于灵敏度分析的轿车车身质量优化研究

以某型轿车为例,建立车身有限元分析模型,对模型进行了试验验证。综合考虑零件厚度对车身质量与刚度的影响,利用灵敏度分析方法确定优化设计变量。以白车身质量最小为目标函数,在保证车身刚度和模态性能的前提下,进行车身质量优化。在车身质量减轻了6.25%的同时,车身刚度和主要模态频率也获得了不同程度的提高。

B120型车体碰撞仿真研究

城轨车辆碰撞安全性设计是城轨车辆设计中一个重要问题。文章根据现代城轨车辆碰撞方面相关标准及数据,使用有限元仿真软件对不同速度下的B120型车体进行碰撞仿真计算,观察吸能装置及防爬装置的主要作用,考察整车防碰撞能力,以及防爬器的防爬性能和吸能能力。结果表明该型车体的结构设计完全符合技术协议的防碰撞要求,具有较高的合理性。

车载小型气体质谱仪现场地气分析应用

OmniStar小型气体质谱仪用于车载实验室,可根据野外情况采取灵活的采样方式,实现对H2、He、CH4、N2、O2、Ar、CO2以及C3H8、C4H10的现场分析。对浓度为100×10-6的H2、He、CH4、N2、O2、Ar、CO2混合标气进行100次连续测定,得到的各组分的精密度(RSD)均优于1%,H2、He、Ar、CO2准确度(RE)分别为3.74、0.94、1.83、10.5;对室内空气进行连续3 500次测定,得到的H2、He、CO2的精密度分别为2.25%、5.55%、4.06%,N2、O2、Ar的精密度优于1%;对CH4、C2H6、C3H8、C4H10混合标准气体进行连续13次测量,得到的C3H8、C4H10的精密度(RSD)优于1%,测量的平均值与标准值完全吻合,能够满足野外现场分析需求。在内蒙古西乌旗及新疆金窝子地区应用该仪器,采用采样袋取气、螺旋钻及井孔原位在线测定等方式得到样品数据,并发现两区域内部分采样点的CO2、H2及He异常。