负刚度结构的座椅悬架优化及隔振分析

为进一步提升车辆座椅悬架的隔振性能,利用连杆弹簧负刚度结构与正刚度弹性元件并联的方式,设计了 一种具有准零刚度的座椅悬架系统.基于多 目标参数协调优化原理,进行了结构参数优化,获得了使座椅悬架刚度动刚度趋于准零刚度的最佳值.通过对座椅悬架隔振系统的动力学响应分析,以及仿真实验,验证了座椅悬架隔振系统优化的有效性.研究结果表明,采用连杆弹簧负刚度结构的座椅悬架系统能有效提升座椅的隔振效果,并可降低系统本身的固有频率,实现低频和超低频隔振.     

能量法计算齿根具有裂纹的齿轮啮合刚度

计算齿根具有裂纹的齿轮啮合刚度是求解含裂纹的齿轮传动系统动力学问题的基础.提出一种计及齿根裂纹表面自由能的计算齿轮啮合刚度的能量方法,该法将法向力作用下裂纹齿轮的弹性势能视为无裂纹齿轮的弹性势能与裂纹产生过程中释放的裂纹表面自由能之和.裂纹表面自由能通过裂纹应力强度因子与能量释放率之间的关系获得,齿根裂纹应力强度因子用权函数法求解.计算结果表明:齿根裂纹对齿轮啮合刚度影响很大;随着裂纹长度增加,裂纹齿轮啮合刚度减小,其求解结果与ANSYS软件计算结果一致.     

基于分子C含量的电动汽车减排分析

正"十一五"期间我国汽车保有量以年均约20%的速度增长,未来随着人民生活水平的提高,汽车保有量将进一步增加,石油供需不平衡将进一步扩大。2010年以来,我国石油对外依存度一直超过50%,对进口石油的高度依赖,已严重影响到我国的能源安全。同时汽车尾气严重污染了城市环境,尤其PM2.5已成为当今中国及全世界关注的热点问题。开发新能源汽车替代传统燃油汽车,已成为我国解决能源安全和环境污染的重要举措。电动汽车是新能源汽车     

双横臂扭杆弹簧悬架线刚度计算及动态仿真

运用空间机构运动学方法建立某皮卡车双横臂扭杆弹簧独立悬架的数学模型,根据功能原理给出其垂直线刚度的计算方法。同时还应用机械动力学仿真分析软件ADAMS建立同种悬架的多体动力学模型,对双横臂扭杆弹簧独立悬架垂直线刚度随车轮上下摆动的变化进行动态仿真分析。采用两种方法计算、仿真结果的一致性表明这两种方法都是分析双横臂扭杆弹簧悬架垂直线刚度行之有效的方法,也说明了文中所建的模型和提出的计算方法都是正确的。     

实现等速往复运动规律的组合机构及其反求算法

提出了一种可实现等速往复运动规律的组合机构,该机构由一对非圆齿轮传动机构与一个正弦机构串联组合而成;当主动齿轮均速转动时,可严格实现正弦机构从动件等速往复运动。讨论了根据从动件等速往复运动规律确定非圆齿轮节曲线的运动学设计反求方法,并给出了多个非圆齿轮节曲线的设计方案,证明了该组合机构实现等速运动规律的有效性。该组合机构可广泛应用于需要准确实现等速运动规律且传递较大功率的机器主传动系统,如机械传动式拉压疲劳试验机、机械传动式减震器试验机等。     

不同边界约束条件下某汽车白车身静刚度分析

边界理想约束条件下,汽车白车身静刚度试验测试系统复杂、成本高,而采用边界全约束条件测试时误差较大,不能满足精度要求。为解决上述问题,建立了某一边界约束条件下某汽车白车身静刚度仿真模型,并对白车身静刚度进行了数值分析,同时利用物理试验验证了该仿真模型的有效性。基于已验证的仿真模型,建立了12种不同边界约束条件下白车身静刚度仿真模型,并对比分析了不同边界约束条件下的白车身静刚度。结果表明,有1~2种边界过约束条件,可替代汽车白车身静刚度仿真分析及试验测试中的边界理想约束条件,其误差在-2%~2%范围以内,这既能降低试验测试费用,又满足了精度要求。研究结果具备较好的推广价值,可以为汽车开发人员提供参考。     

基于PMSM五阶CKF无传感器控制的EPS仿真研究

针对PMSM转子位置和转速估计精度不足的问题,提出了一种基于五阶CKF算法的PMSM无传感器控制方法,并将其应用于EPS系统的助力控制中。首先,建立了基于PMSM的EPS系统离散数学模型;其次,介绍了基于五阶球面-容积方法,推导了五阶CKF算法,并基于五阶CKF算法实现了对PMSM转子位置和转速的精确估计;最后,将基于五阶CKF算法的PMSM无传感器控制应用于EPS系统之中,构建了基于五阶CKF算法的PMSM无传感器控制的EPS助力控制系统。通过Carsim/Simulink联合仿真,对提出的控制算法进行了验证,结果表明该算法能够改善EPS系统的助力控制效果。     

基于自适应积分滑模与扰动观测的多PMSM同步控制

为了克服多电机差速失步振荡及同步稳定性变差等问题,提出了基于新型自适应积分滑模和扰动观测的多 PMSM 同步控制方法。首先,构建了一种改进型偏差耦合同步控制结构。其次,设计了基于新型自适应积分滑模(new adaptive integral sliding mode control, NAISMC)的 PMSM 控制器。同时,利用滑模扰动观测器(sliding mode disturbance observer, SMDO)对电机负载扰动进行观测,并与改进的偏差耦合同步控制结构相结合,提出了基于NAISMC与SMDO的多 PMSM 的改进型偏差耦合同步控制方法。最后,进行了实验分析。其结果表明所提出的同步控制方法能有效地保证4个电机具有良好的同步性能,提高了其抗扰动的能力,确保了多电机同步的稳定性。     

考虑元件温-湿关联影响的氢燃料电池系统动态可靠性分析

为了研究元件关联作用对氢燃料电池系统可靠性的影响,以集流板、扩散层和催化层的性能状态与质子膜温度失效和湿度失效的关联关系为研究对象,利用马尔科夫方法建立元件多状态退化模型。通过转移系数描述元件状态转移率与关联特性的动态关系,构建新的状态转移矩阵;基于通用发生函数导出关联系统多态可靠性分析模型,并讨论了多元件关联情形的模型特点;结合Kolmogorov方程求得多态元件各状态下的概率,分别研究了单一关联组和多关联组温-湿复合影响两种情况下的系统可靠性趋势。结果表明: 质子膜的状态转移率会随着集流板、扩散层和催化层性能的退化而改变;当上述元件处于高性能状态时,质子膜的关联特性使系统的可靠度更高,而这些元件在低性能状态时,关联特性使系统的可靠度更低;冷却元件的状态对系统可靠性的影响比增湿元件状态的影响大。研究结果可为电池系统可靠性设计和寿命周期预测提供理论依据。     

汽车方向盘骨架轻量化设计

首先,以某车型方向盘轻量化设计为目标,建立方向盘骨架梁体混合分析模型,依国家及企业标准规定的试验方法和评价指标,对其进行静强度和模态分析,并对分析结果进行试验验证。其次,将骨架截面参数化,以标准规定的方向盘性能评价指标为响应,对不同截面形状参数进行灵敏度分析。最后,以灵敏度分析找出的非敏感参数作为设计变量,以性能评价指标为约束条件,进行方向盘骨架轻量化设计。研究结果表明:文中所提的三步轻量化法高效可行,在满足方向盘法规要求的前提下,能提高方向盘骨架轻量化设计的效率和精准性,该方法对同类机械结构轻量化设计具有一定的工程指导意义。