车辆动力传动系统扭转强迫振动响应灵敏度研究

本文利用车辆动力传动系统扭转强迫振动集中参数模型,采用直接导数法推导了扭振角位移和轴段附加扭振应力对轴系刚度的灵敏度计算公式,扩展了扭转强迫振动响应的灵敏度分析方法。以某车辆动力传动系统为实例进行灵敏度计算和分析,说明了该方法的可行性,为系统动力学修改和优化设计提供了理论依据。

基于iSIGHT平台的车辆动力传动系统联轴器刚度优化研究

为减小传动系统扭振响应,基于iSIGHT优化设计平台,集成自编的车辆动力传动系统扭振分析程序建立了反映系统振动的多目标优化模型。该模型以联轴器刚度为设计变量,以多个轴段的附加扭振应力最小为目标,采用Pointer全能优化器求解,实现了联轴器刚度优化设计。优化后,扭振角位移及轴段附加扭振应力都显著减小。结果表明,通过iSIGHT优化平台集成扭振分析程序,形成了一个快速有效的优化系统,对车辆动力传动系统联轴器刚度的设计具有指导意义。

车辆变速箱声振耦合系统的声学特性研究

运用声振耦合有限元理论,建立某型车辆变速箱复杂箱体、内部空腔及其构成的耦合系统的有限元模型,并分别进行相应的模态分析;在模态分析的基础上,运用多模型耦合法研究耦合系统的外部噪声响应。分析得到变速箱在声振耦合作用下的声学特性及噪声辐射规律。为进一步展开变速箱的降噪研究提供理论依据和思路。

多工况条件下单级行星传动非线性振动特性研究

建立了多间隙、多时变参数的单级行星传动非线性动力学模型,模型中考虑了齿轮副间隙、时变啮合刚度及其相位差、综合啮合误差以及各行星轮位置相角时变性。根据输入转速、转矩不同,把系统运行条件分成4种典型工况,利用频谱图、动载系数、均载系数分别对系统振动的差异性进行分析。研究表明,不同工作条件下,系统非线性特性表现出不同的变化特点。轻载条件下,转速升高导致的非线性特性变化使系统振动水平的提高远超过了重载时;高速运行时,载荷增大导致的这种变化则使系统振动产生了比低速时更显著的改善。结果表明:非线性特性变化在频谱图上具有明显的分段相似特点,而系统各振动性能参数也体现出与频率特性一致的分段相似性质,为复杂工作条件下的行星传动设计提供了参考。

基于油液光谱Wiener过程的综合传动装置失效预测

原子发射光谱是分析油液中微小磨损颗粒元素浓度的重要方法。作为一种非直接测量方法,油液光谱数据是车辆综合传动装置可靠性评估中的系统性能劣化的重要监测指标,可用于系统失效评估与剩余寿命预测。针对油液光谱数据这类型的一元劣化失效,随机过程尤其是Wiener过程模型具有良好的计算分析性质,在基于性能劣化的可靠性分析中应用日趋广泛。通过对车辆综合传动装置运行中的实时采样,共取得50个油液光谱样本。采用其中三种指示元素的线性回归方程来计算综合传动装置运行中每个瞬时的特征值与均值。基于正漂移Wiener过程,建立了综合传动装置的劣化失效预测模型,并基于R语言环境进行了随机微分方程的仿真与求解。得到了油液光谱中的Fe,Cu和Mo元素含量增长趋势的预测结果以及三种指示元素各自的首中时间。经比较,劣化失效周期的预测值较之条件维护时间延长了27 Mh(15.9%)。维护时间的延长,能够有效的减少全寿命周期内的维护次数,并最终降低维护成本。研究结果表明,该方法适用于综合传动装置的磨损与失效预测、全寿命周期费用与维护计划的优化。同时,也可推广至其他复杂机械系统的失效预测与评价等相关领域。

基于不确定油液光谱数据的综合传动装置剩余寿命预测

原子发射光谱分析得到的磨损微粒元素浓度是综合传动装置性能劣化评估和剩余寿命预测的重要监测指标。由于系统随机劣化过程和光谱测量误差的影响,油液光谱数据中不可避免包含系统劣化随机性和光谱测量不确定性。然而,现有基于油液光谱数据的剩余寿命预测研究中,没有考虑劣化过程的随机性和测量的不确定性对剩余寿命预测的影响。因此,针对综合传动装置劣化随机性和油液光谱数据测量不确定性对寿命预测的影响,提出一种考虑系统随机劣化和数据不确定测量的综合传动装置劣化过程建模方法。基于随机过程首中时间的概念,定义了综合传动装置的剩余寿命;基于Wiener随机过程,建立了考虑系统随机劣化和不确定测量数据的综合传动装置劣化模型,利用极大似然估计方法,估计了劣化过程模型的参数;利用卡尔曼滤波技术,实现了综合传动装置劣化状态的实时估计与更新,进一步得到了考虑系统劣化随机性和光谱数据测量不确定性的剩余寿命分布。研究结果表明,提出的劣化建模方法能够准确估计装置的运行状态,避免了采用条件维护时间对装置进行维护与保养的局限性;综合传动装置的维护时间预测值比条件维护时间延长了193Mh(113.5%);考虑光谱数据测量不确定性的剩余寿命预测方法优于不考虑测量不确定性的方法。

混联式混合动力系统多能源综合控制策略

为实现混合动力车辆的能源管理与控制,针对混联式混合动力系统设计了基于分层结构的多能源综合控制策略.该策略将混合动力控制逻辑划分为决策层、中间层与伺服层:决策层确定系统总功率需求与控制模式;中间层进行功率分配并确定各部件稳态控制目标;伺服层根据控制品质要求确定动态过程瞬时控制目标.开发多能源综合控制器ECU软硬件,并对硬件在环仿真平台上进行典型工况测试.测试结果表明,设计的混联式混合动力系统多能源综合控制策略实现了混合动力车辆的能量管理与控制,发动机工作点得到优化配置,提高了燃油经济性.控制策略的分层结构设计方法,使控制逻辑更为简明、清晰,同时兼顾了功率流的优化配置与动态过程的品质控制要求.

流固耦合作用下变速箱体噪声辐射特性研究

运用流固耦合有限元理论,建立了具有一定高度油液的某型车辆复杂变速箱箱体的有限元模型。在振动分析的基础上,运用边界元理论对某一工况下含有不同油液的箱体外声场进行了声学计算,分析得到了耦合作用下箱体的噪声辐射特性以及润滑油对箱体噪声辐射的影响规律。最后通过声强法测定噪声源声功率级的试验进行了验证。

基于非线性PID的E-CVT控制研究

通过对混联式混合动力汽车中的E-CVT结构工作原理进行分析,推导出E-CVT的动力学方程,然后分别利用非线性PID和传统PID控制理论对E-CVT中的车速和发动机转速控制目标进行跟踪控制,并且在Matlab下构建控制模型和仿真。仿真结果显示,非线性PID控制算法是有效的,在系统稳定性、响应速度、动态特性上比传统PID控制精度高,而且同PID控制算法比较,可以大大提高整车的加速性能和缩短制动时间。

液力减速器制动性能的计算方法

为了更加精确预测液力减速器的制动性能,归纳分析了液力减速器稳态工况制动力矩计算的3种方法,并通过与实验结果的对比,阐述了各种方法的优、缺点和适用性,指出采用液力计算与CFD数值模拟相结合的方法在液力减速器的设计计算、结构优化中具有较高的可行性和使用价值。

基于Pro/E的弧齿锥齿轮建模与仿真

介绍了在Pro/E环境下,等顶隙格里森弧齿锥齿轮的建模、装配、仿真的方法、步骤。并分析了齿轮副干涉产生的原因,提出了有效的解决途径。

新型牵引-制动型液力变矩减速器制动性能研究

基于对某新型牵引-制动型液力变矩减速器的结构和特性分析,建立了某型车辆下长坡的仿真模型。通过仿真,研究了该新型液力变矩减速器在下长坡减速制动工况下所能达到的制动性能。

基于双MCU架构的ABS/ASR/VDC故障诊断系统

故障诊断系统是ABS/ASR/VDC集成系统必不可少的一部分。在研究ABS/ASR/VDC故障诊断技术的基础上,提出了故障诊断系统设计方案,设计了诊断系统硬件电路和软件流程,并应用于自主开发的ABS/ASR/VDC系统ECU中。实车道路试验结果表明,所开发的故障诊断系统可以及时发现关键部件故障,并能存储故障代码、退出ABS/ASR/VDC控制,保证了行车安全;基于双MCU架构的ECU设计方案增强了系统的故障诊断能力和可靠性,大大降低了ECU的失效概率。