高速铁路轨道平顺性数据分析和优化

无咋轨道系统的轨道平顺性调整原理以及步骤,轨道平顺性的分析和调整方案的拟定。     

考虑车架柔性的刚柔耦合汽车平顺性分析

应用有限元对某SUV轿车车架进行模态分析,在此基础上,基于多体动力学理论应用ADAMS/Car软件建立考虑车架柔性的刚柔耦合整车多体动力学模型。对车身质心垂向加速度、悬架动行程和轮胎动位移进行分析,并与多刚体模型的仿真结果进行比较。研究结果表明：考虑车架柔性的刚柔耦合模型的车身垂直加速度功率谱密度比刚体模型降低14.7 %,悬架动行程增大27.1 %,轮胎动行程减小14.8 %;车架柔性对车身主频影响很小,但对车身20 Hz以上振动频谱影响较大。     

田口方法汽车平顺性分析与稳健优化

为改善某汽车乘坐舒适性,采用滤波白噪声法建立四轮路面激励模型,根据拉格朗日方程和达朗贝尔原理建立8自由度整车平顺性模型,在MATLAB/Simulink中进行仿真实验。利用田口方法,综合考虑随机干扰因素与可控设计变量对汽车平顺性的影响,设计正交表;通过对实验数据进行信噪比计算和方差分析,得到各随机干扰因素对汽车平顺性的影响规律与各可控设计变量对汽车平顺性的贡献率,优选出最佳参数组合。优化后,座椅垂向加速度均方根值在各工况下均明显减小,汽车的平顺性及其稳健性显著提高;操纵稳定性也有较小幅度的提升,验证了本文提出的平顺性稳健优化方法的可行性。     

基于辨识路面的矿用自卸车平顺性优化

矿用自卸车行驶路况恶劣,路面激励是平顺性研究中的重要因素。结合整车刚柔耦合模型,提出一种利用遗传算法优化的BP神经网络(GA-BP)辨识矿山路面不平度的方法,与标准BP网络相比预测能力得到极大提高,并通过整车道路试验验证了该方法辨识路面的准确性。通过与矿用自卸车常用C级、D级路面平顺性仿真结果对比显示,基于辨识路面的模型仿真精度提高了12.3%。在此基础上,以座椅垂直方向加速度均方根值为目标,将簧载质量和轮胎刚度阻尼作为不确定量,通过建立Kriging近似模型,运用多岛遗传算法对油气悬架和座椅结构参数进行不确定性优化,优化后目标值下降了37.4%,从而达到提高矿用自卸车平顺性能的目的。     

连通式油气悬架整车建模与平顺性优化

为改善某连通式油气悬架工程车辆的平顺性,基于7自由度整车数学模型,建立整车Simulink模型与液压系统AMEsim模型的联合仿真系统,将白噪声法生成的四轮相关路面时域模拟信号作为仿真激励,进行联合仿真分析。在确定车辆平顺性评价指标后,选择影响车辆性能的可优化悬架参数,建立目标函数和约束条件,应用改进的多目标遗传算法优化求解。将优化前后的参数值分别代入联合仿真模型,仿真结果显示,在50 km/h车速下,车身垂向加速度均方根值降低42%,车轮动载荷均方根平均值降低44.2%,悬架动行程均方根平均值提高32.6%;在不同车速下,车辆的平顺性均得到大幅提高。     

基于Fluent的矿用自卸车平顺性分析与优化

矿用自卸车工作路况复杂多变,严重影响了整车平顺性。悬架是影响汽车行驶平顺性的主要部件,首先运用动网格和VOF技术,在Fluent中模拟了油气悬架拉伸和压缩两种工作状态下的内部流场情况,进而计算得到其刚度和阻尼力学特性。同时,在Matlab/Simulink环境下建立了八自由度的整车动力学模型,将所求悬架力学特性应用到整车平顺性仿真中。通过仿真与试验对比得到座椅垂直加速度响应最大误差为9.72%,验证了所得油气悬架力学特性的合理性。最后,采用遗传算法对悬架参数进行优化,座椅垂直加权加速度均方根值下降了21.43%,有效提高了矿用自卸车的平顺性。     

热连轧机机液耦合动力学系统控制参数优化

以现场某热连轧机机液耦合系统为研究对象,提出一种基于双目标改进粒子群优化热连轧机机液耦合系统控制参数并控制其振动的方法。通过建立热连轧机机液耦合系统动力学模型,以热连轧机机液耦合系统响应指标最佳和振动强度最弱为目标函数,对液压压下系统控制参数进行优化,获得了在满足系统动态响应要求的前提下其振动最小的最优控制参数;通过数值计算得到系统在不同控制参数下的振动加速度有效值和动态响应,仿真结果表明系统振动最小时其动态响应指标达不到要求,而响应指标最优时系统振动较大。将优化方法应用于工业现场轧机,实践证明,调整轧机液压压下系统控制参数后可有效缓解轧机振动大小,为抑制热连轧机振动提供了有效的解决途径。     

基于驾驶室悬置性能参数优化的载货汽车平顺性提升方法

针对改善载货汽车行驶平顺性问题,以某型号载货汽车驾驶室悬置系统为研究对象,对驾驶室悬置系统进行参数优化设计。首先在ADAMS中建立载货汽车整车动力学模型;其次,采用DOE实验设计方法,对驾驶室悬置系统参数进行灵敏度分析,以驾驶室座椅测试点处的加速度RMS值来评价整车平顺性的优劣情况,选取对整车平顺性影响较大的性能参数进行优化设计,并对比优化前后座椅导轨处加速度响应。结果表明,优化后座椅导轨X向加速度RMS值降低16.8%,Z向加速度RMS值降低13.5%,载货汽车整车平顺性得到明显提高。     

基于遗传算法的连通式油气悬架平顺性与道路友好性参数优化

为了改善大型工程车辆平顺性和道路友好性,以七自由度整车连通式油气悬架为研究对象,建立了考虑各元件非线性、路面输入四轮相关性的ADAMS/Simulink/AMESim联合仿真模型及多目标优化函数,并应用遗传算法进行联合仿真优化。结果表明：在车速为60Km/h情况下,与优化前相比,车身总加权加速度均方根值降低了42.5％,平顺性得到大幅改善,道路友好系数降低了4.5％,道路友好性也得到小幅改善。基于遗传算法的多软件联合仿真优化方法可同时提高车辆平顺性与道路友好性,并为今后多轴车辆底盘性能的仿真研究提供了参考。     

基于热流固耦合的液膜密封动态追随性分析

为研究热流固耦合下液膜密封动态追随特性,基于小扰动法及热动力润滑理论,考虑非补偿环轴向振动、角向偏摆,建立补偿环三自由度运动方程,对比并分析纯流场和热流固耦合模型下力学元件参数、操作工况参数、结构参数对动态追随性的影响。结果表明：在热流固耦合模型下求解的液膜密封扰动量略小于纯流场模型下求解的扰动量;增加激励振幅,弹簧刚度和O型圈阻尼均会导致扰动增大,动态追随性变差;减小转速、增加介质压力会导致动态特性系数增加,有利于提高动态追随性;减少槽数会提高动态追随性,且在槽数给定时,槽深17μm,槽坝比0.8,螺旋角22°的结构参数设定会得到更好的动态追随性。