开关磁阻电机结构性转矩脉动抑制方法

开关磁阻电机具有结构简单、成本低和调速范围广等优势,但其双凸极结构和控制器的开关特性,导致存在转矩脉动现象,使得抑制转矩脉动成为焦点问题。首先从开关磁阻电机的结构和运行机理出发,针对线性解析方法难以分析转矩特征的问题,建立电机有限元模型求解出转矩特征并进行样机验证试验。分析样机结构参数对转矩脉动的影响,针对结构参数耦合问题,选择NSGA-Ⅱ算法在参数优化平台上对样机结构参数进行多目标寻优,在保证优化后样机的转矩脉动系数和平均转矩均优于初始电机的条件下,最终获得样机最优化结果。结果表明,不同结构参数对电机转矩的影响有较大的差异,对结构参数的优化能有效地抑制转矩脉动,该参数优化方法可以为开关磁阻电机结构性转矩脉动抑制提供参考。     

轻质多材料动力电池包箱体选材与优化

通过多种材料并用与结构合理设计的途径实现了动力电池包箱体的结构轻量化。首先,建立了系统多材料选材与优化流程方法,基于水平分析的试验设计并利用极差与方差分析选择多材料;然后,采用RBF近似模型拟合,MIGA遗传算法优化系统结构。最后对某实例车型动力电池包箱体改进设计。结果表明:多材料箱体刚度、模态提升显著,并减重8.72 kg,相比原结构减重率达47.3%,验证了系统多材料选材与优化方法的有效性,可为提升电池包箱体结构可靠性与轻量化水平提供参考。     

板材压力连接的强度数值模拟与实验研究

车身轻量化的趋势使大量轻型材料被采用,传统的连接工艺不能满足异种材料连接的需要,近期发展起来的压力连接是用于连接薄壁板材的新型连接技术,成为解决方案之一。为解决板材压力连接点抗剪强度与抗拉强度的预测问题,建立板材及压力连接模具的三维有限元模型,对板材压力连接及卸载过程、剪切及剥离试验进行了仿真及实验研究,通过仿真结果与试验结果的对比,结果表明:仿真模拟可以较好地预测压力连接点抗剪强度与抗拉强度,有利于提高压力连接模具的开发效率,减少试验成本。     

汽车乘员舱升温过程中非均匀热环境下乘员热响应试验

目前汽车乘坐热舒适性的研究主要集中在乘员舱热环境方面,特别是车内流场和温度场分布规律的研究,直接针对乘员热舒适性或主观热感觉、客观热环境与主观热感觉关系的研究还较少。为探索我国南方冬季典型使用环境下汽车乘员舱升温过程中乘员的热响应,通过试验设计进行了一系列的试验研究。通过热电偶温度传感器网络获得汽车冷启动后空调升温过程中车内不同位置的温度分布和瞬态变化过程。同时对车内乘员身体9个不同部位的皮肤温度变化进行动态测量,采用美国供热制冷空调工程师学会提出的7点热感觉评价标尺对乘员头部、躯干、上肢和下肢的瞬时局部主观热感觉进行评价。最后采用数理统计方法分析了局部皮肤温度和局部热感觉之间的关系。分析结果表明,在此升温过程中车内热环境是高度瞬态非均匀的变化过程,乘员的乘坐位置对其局部皮肤温度和局部热感觉等热响应都有着显著的影响;而同一乘员的局部皮肤温度和局部热感觉,在瞬态非均匀热环境、衣服电阻和人体热调节系统的影响下,不同身体部位间也存在着较大的差异。研究表明乘员皮肤温度客观参数是评价乘员主观热感觉的有效指标,并通过分析得到实际交通环境下的乘员局部热感觉和局部皮肤温度之间的定量数值关系。应用乘员局部皮肤温度对车内通风和空调系统(Heating,ventilation and air conditioning,HVAC)参数进行了设计和控制,有利于提高乘员热舒适性和降低HVAC系统的能源消耗。     

钢铝板材压力连接模具几何参数多目标优化

为解决钢铝混合车身中钢和铝异种材料间的连接问题,对无铆钉自冲铆连接钢铝异种材料的可行性进行了实验研究和仿真分析.在实验验证的基础上,为得到连接接头处的最优机械性能,以接头颈厚值和自锁值为评价指标,综合运用实验设计、统计分析、代理模型构造响应面以及遗传算法对钢铝压力连接模具几何参数进行多目标优化,得到了接头颈厚值和自锁值...     

单胞及多胞铝合金薄壁梁吸能特性研究

对单胞、方孔多胞及蜂窝多胞三种薄壁梁进行了不同碰撞形式的仿真计算;利用台车碰撞试验台对蜂窝铝与方管铝薄壁梁结构的变形模式和变形量进行分析。结果显示,在相同的初始碰撞动能情况下,方孔多胞结构的压溃量最小,且以叠缩压溃的稳定变形模式进行;而在压溃量相同时,方孔多胞结构的吸能量最大,碰撞过程的材料利用率最高,其碰撞力峰值与均值差别最小。因此,方孔多胞薄壁梁应用于车身结构可以显著提高车辆的耐撞性能。     

泡沫铝结构的吸能特性影响参数试验分析

闭孔泡沫铝是一种轻质吸能金属材料,在低密度下具有良好的比刚度和比强度、宽而平坦的屈服平台区、良好的抗冲击性和能量吸收特性。在进行了大量试验的基础上,研究了泡沫铝裸材及其填充薄壁管的吸能特性,验证了闭孔泡沫铝结构的各向同性,研究了泡沫铝的孔隙率、孔径等对其力学性能的影响。给出了泡沫铝及其填充结构吸能能力的评价指标,指出了泡沫铝与薄壁管在轴向压缩吸能中的相互作用效应,并得出填充结构能够提高承载能力43%、提高吸能能力87%的结论。     

基于动态内热源特性的车用锂离子动力电池温度场仿真及试验

针对电动汽车动力电池在充放电工作过程中由于热量聚集而导致的温度场非均匀性问题,采用数值仿真与试验相结合的方法,基于电池内阻温升特性,考虑耦合正负极耳的热影响,建立生热速率的时变内热源模型,获得更加精确的电池温度场分布及其动态变化规律,并深入进行温度一致性分析。以某车用锂离子动力电池为样本,对电池单体及模块分别进行温升计算和三维温度场分析及相应的测试试验。结果表明:同一充/放电倍率下,放电温升明显大于充电温升,且电池最大温差随着倍率的增大而增大;电池的温升是一个随时间先增大后恒定的非线性变化过程,且随着放电倍率的增大电池温升速率越大;电池模块温度场并非电池单体温度场的简单叠加,且在相同充放电倍率下电池模块的热一致性不如电池单体。     

冲压成形件毛坯设计的曲面展平截面剖分算法

分析了复杂参数曲面的展开原理，采用了截面剖分算法实现自由曲面的近似展平，推导了曲面和截面线的展开算法，开发了C＋＋语言应用程序，给出了应用实例。该方法对中等复杂曲面零件展开毛坯有良好的适应性。