车辆行星传动系统扭转振动固有特性及灵敏度分析

基于拉格朗日方程建立了包含多级行星传动的车辆动力传动系统纯扭转振动模型,研究了不同工况下系统固有特性的相似性。以某挡位为例,利用实模态理论计算分析了系统各阶固有频率对各部件转动惯量和刚度的灵敏度,得到了系统的固有频率分布规律和物理参数对固有频率的影响,探讨了传动系统中由于连接件扭转刚度变化引起的模态跃迁现象,并初步分析了该现象对固有特性的影响,为车辆多级行星传动系统的动态分析奠定了基础。

车辆多级行星传动系统强迫扭转振动与动载特性

针对某车辆行星传动系统,以发动机动态转矩为激励,采用集中参数法建立纯扭转强迫振动模型,利用拉格朗日方程建立系统微分方程并进行求解。分析了各部件在同一档位的振幅特性,得出不同部件的振动特点。研究了不同档位下行星排的振动,得出行星排在空载与受载时扭振的差异。最后对行星排啮合力波动量和动载荷系数进行计算,为行星传动系统设计和动态分析提供了依据。

车辆动力传动系统弯扭耦合振动模型的建立及复模态分析

以某履带车辆的多轴齿轮动力传动系统为研究对象,按照一定的简化原则建立多自由度的弯扭耦合振动力学模型,并针对弯扭耦合振动力学模型的特点,利用有限元理论与数学模型的相结合,在ANSYS中建立考虑齿轮的啮合刚度和啮合阻尼,以及轴承的支承刚度和油膜阻尼的有限元模型,对有限元模型进行有阻尼的复模态计算,并对弯扭耦合振动特性进行分析。探讨耦合模态中的振动形式以及模态参与因子和有效质量,研究齿轮时变啮合刚度和啮合阻尼对多轴齿轮动力传动系统弯扭耦合振动模态的影响情况。对齿轮传动系统进行弯扭耦合振动台架试验,将试验数据与仿真计算结果进行对比,验证了有限元模型的正确性,为进一步的动力学分析奠定了基础。

履带车辆双流传动液压转向功率流设计

以零差速式液压转向双流传动为研究对象,进行了液压转向功率流的匹配设计.引入转向功率流运动学设计系数φv、液压转向调速回路工作压力设计系数φp和液压转向功率设计系数φw来表征匹配过程.研究表明：中轻型高速履带车辆的φv取3.6-6.0为宜,在水泥路上的φp取0.65-0.80为宜,基型车在水泥路上的φw取0.45-0.55为宜.通过多个系列液压转向功率流的成功匹配设计与样车试验表明,φv,φp和φw的取值范围保证了车辆液压无级转向性能的实现.

液力机械传动履带车辆换挡规律优化方法研究

为提高履带车辆整车动力性能,针对某液力机械传动履带车辆提出了一种换挡规律优化方法。在MATLAB/Simdriveline环境下,构建针对液力机械综合传动装置的动力学模型,制定出针对不同工况的优化设计方案,运用优化软件iSight进行仿真模型的调用和换挡点的优化,得到了优化后的换挡规律。仿真分析表明,该方法对提高车辆动力性和换挡平顺性有理论和实际意义。

履带车辆动力传动系复杂轴系扭振计算研究

建立了履带车辆动力传动系复杂轴系的扭振模型,对车辆动力传动系扭振计算进行了深入研究,为履带车辆动力传动系关键部件的设计及深入研究提供理论依据.针对固有振动和强迫振动计算的特点,利用系统矩阵法,借助Matlab语言及其GUI工具编制了交互式计算程序,并进行了实验验证和整车计算分析.开发程序也可用于船舶等其他复杂动力传动系轴系的扭振研究.

车辆传动系统虚拟样机集成设计平台研究

针对车辆传动系统的特点,提出并建立了以参数化模型库为支撑的车辆传动系统虚拟样机集成设计平台,实现了结构参数化设计,以及多刚体运动学和动力学分析。通过开发相应的模型库管理系统,解决了各类异构模型管理机制和管理功能实现机制的关键技术,保证了建模和仿真分析各环节的数据共享以及模型一致性和集成性。按各模块之间传递的能量类型,建立了输入输出接口模型,可快速建立系统级的虚拟样机模型,并对其进行各类工况下的稳态和动态性能预测。最后,通过对某履带车辆传动系统虚拟样机建模和仿真分析,验证了该平台的有效性和可靠性。

工程车辆液力机械传动效率控制

为了解决大功率推土机在液力工况下持续作业时油温过高导致作业效率下降的问题,在对液力机械传动系统动力学模型研究的基础上,构建了系统动力学仿真模型及其效率控制系统模型。通过构建Isight与Simulink的联合仿真平台,采用拉丁方试验设计方法,对效率控制系统PID参数进行优化。仿真及试验结果表明:采取作业延迟作用及重载预判等技术手段对液力传动系统效率进行控制,可使液力变矩器在高效区域内工作,有效地抑制推土机液力传动的高温过热问题,提高了推土作业效率。

高校实验室建设与卓越工程人才培养

为了适应卓越工程人才培养的需要,充分发挥高校专业实验室的专长,介绍了高校实验室在卓越工程人才培养方面的地位和作用,从实验队伍建设、实验教学模式和开放实验室等方面分析了目前实验室建设中存在的主要问题,阐明了加强实验室建设的必要性和紧迫性。建议加大政策倾斜力度,稳定实验队伍,充分调动实验人员的积极性;进行实验教学模式改革,提高学生实验教学自主性,建立开放实验教学模式,为卓越工程人才培养创造良好的条件。

零差速式综合传动履带车辆的转向动态特性

针对履带车辆转向时的直驶滚动阻力、转向离心阻力、直驶加速阻力、转向刮土阻力和转向加速阻力等对转向动态特性的影响，以良好路面（如水泥路、农村公路）上的中心转向、液压转向调速系统工作压力和其最高安全压力关系研究为基础，采用零差速式液压转向综合传动，合理匹配转向传动机构，得到了能够保障车辆应对各种转向工况时的工作压力。试验表明：工作压力为最高安全压力的60％～80％时，可保障车辆具有良好的动态转向稳定性。

履带车辆动力传动系统扭振的时域仿真研究

对某型履带车辆的动力传动系统扭振进行了仿真建模。针对动力传动系统中具有非线性特征的液力变矩器和盖斯林格联轴器等部件,建立了相应的非线性时域仿真模型,同时建立了发动机激励模型。将系统仿真得到的时域结果进行分析,并与实验数据进行了验证比较,仿真结果与实验数据较吻合。

车辆传动系统虚拟样机建模与验证

为实现在设计阶段对车辆传动系统性能进行预测,以目前广泛应用的液力机械传动系统的组成和工作原理为基础,提出了可闭锁式液力变矩器和换挡离合器两个关键部件级,以及整个系统级虚拟样机建模方法,并进一步分析建立了相对应的数学模型。以起步工况试验的动力输入特性和操纵方式作为模型的输入条件对其进行了验证。通过仿真与试验测试结果对比,表明所建立的模型正确、合理并具有较高的精度。

基于核密度估计的履带车辆传动轴载荷谱编制

为了建立军用履带车辆传动轴典型路面上的高可靠性载荷谱,通过实车试验采集接近实际使用情况的扭矩载荷及相关行车数据,由最少测试次数判据计算出载荷数据样本的置信度。由于试验载荷数据具有不规则的均幅值二维分布,基于二维核密度估计设计编谱流程,采取2次雨流计数,第1次雨流计数结果用于均幅值极值推断,第2次雨流计数结果用于核密度估计,既能很好地拟合均幅值分布,又能对实测雨流矩阵做合理外推。在获得典型路面使用寿命里程的二维设计载荷谱后,通过等损伤转换方法,将二维谱转化为以幅值为变量的8级程序块谱,并给出传动轴扭矩和转速的联合加载方法。研究结果表明,从疲劳损伤角度选择低载,舍去阈值为第8级幅值的0.8倍,频次和减少99.33%而损伤和只减少0.29%,可加速疲劳加载试验。

基于视景仿真技术的虚拟实验室教学信息平台系统

为满足传统专业实验教学的改革和创新需要,在视景仿真技术与网络技术的基础上,通过对Virtools软件的开发构建了三维虚拟实验室漫游与在线交互学习系统,实现了专业课及实验公共选修课的课堂教学与网络教学的虚实结合,将网络教学的实时性、便捷性与视景仿真的交互性和沉浸性相融合,探讨了合理配置教学资源以及实施传统专业教学创新的有效途径。

双流传动履带车辆转向期间换档策略研究

本文从理论上分析了双流传动装置转向期间实现换档的必要性 ,介绍了实现转向期间自动换档的控制策略。台架试验表明 ,双流传动装置在转向期间的换档操纵功能提高了车辆转向性能。

实现履带车辆转向功率机械循环的电传动方案研究

为了降低履带车辆电传动系统所需电机功率,提高电机功率在全行驶工况的利用程度,在分析履带车辆双侧独立电传动方案的优缺点基础上,提出了可实现履带车辆转向功率机械循环的电传动方案。建立了该方案的运动学、动力学数学模型,并进行了运动学、动力学及部件功率需求特性仿真分析,绘制了不同转向工况下的功率流图。采用此方案可以非常有效地降低履带车辆对电机的功率需求。

纯电动车辆传动系统扭振模糊PID主动抑制仿真

基于纯电动汽车传动系统集中质量-弹性轴动力学模型,分析了输入转矩突变工况下传动系统的冲击振动。将传动系统扭振响应转化为车辆加速度,以抑制车辆加速度波动为控制目标,采用PID控制器对传动系统扭转振动进行主动抑制。为提高扭振控制器对模型参数变化和建模误差的鲁棒性,采用模糊控制对PID控制器参数进行了实时整定。设计低通滤波器对车辆加速度进行滤波,以得到了车辆加速度的跟踪目标,并通过理论分析给出了该低通滤波器的解析表达式。仿真结果表明,所提出的方法能够抑制电动车辆传动系统冲击振动,对传动系统中主要非线性因素和参数变化有较好的鲁棒性,且能消除电机高频转矩波动对车辆性能的影响,为纯电动车辆扭振控制器设计提供了参考。

履带车辆齿轮传动系统非线性振动特性研究

以齿轮系统动力学和非线性振动理论为基础,针对具有齿侧间隙和时变啮合刚度的某履带车辆齿轮传动系统,建立单自由度齿轮系统非线性振动模型,通过数值仿真方法求解并分析在不同档位下的振动特性,并对其在某些变量参数下进行了振动特性研究,所得结果既反映了动力学性能,又为下一步进行多自由度齿轮系统的非线性振动研究提供了有力的依据。

液力传动车辆闭锁充油动态缓冲特性优化

以某型液力传动车辆为研究对象,为提升液力工况向机械工况过渡过程中闭锁品质,尤其是减小车辆闭锁过程中产生的冲击,对闭锁离合器的动态缓冲特性开展理论和试验研究。建立具有闭锁功能的液力变矩器及其主、被动端动力学系统仿真模型,分析闭锁过程的快速充油、缓冲升压及阶跃升压各阶段对闭锁品质的影响,采用最优拉丁超立方试验设计方法,对缓冲升压阶段的缓冲斜率进行优化,通过所构造的闭锁品质评价函数比较优化前后冲击度、滑摩时间及滑摩功等品质评价参数,并搭建闭锁特性试验验证台架对优化前后闭锁品质进行验证。研究结果表明,所建立的动力学系统仿真模型能够对动态闭锁过程进行准确预测,优化后闭锁品质较优化前有明显改善,冲击度显著降低,基于闭锁品质评价函数的品质优化方法能够为液力传动车辆的闭锁特性的设计和研究提供理论参考。

车辆综合传动系统过渡工况仿真及试验验证

为预测车辆综合传动系统过渡工况动态特性,建立了能反映车辆工作状态的关键部件的数学模型;以模块化建模思想为指导,综合各子部件的数学描述,根据液力机械传动系统工作原理,建立了能实现性能预测的车辆综合传动系统虚拟样机模型,并对起步、加速和换挡等过渡工况进行仿真分析;以起步动态过程试验的动力特征和换挡模式为模型边界条件,对模型进行了验证。通过试验数据与仿真结果的对比分析,证明建模方法的可行性和模型的准确性。