FSAE电动赛车再生制动系统开发

为提高大学生方程式(FSAE)纯电动赛车耐久赛成绩,开发一套适用于FSAE电动赛车的再生制动系统.对ADVISOR软件二次开发,通过修改整车模型、车轮模型、驱动控制模型及电池模型等,建立适用于FSAE纯电动赛车的仿真平台;为保证再生制动系统的稳定性,降低赛车控制器和传感器精度对系统的影响,提出一种后轴并联制动力分配控制策略,并进行了耐久赛工况分析;对再生制动系统控制器进行软硬件开发,并进行实车试验.仿真及试验中再生制动能量回收率分别达到20.89%和19.07%,所设计的再生制动系统可有效回收FSAE纯电动赛车的制动能量,提高耐久赛成绩.     

基于空气动力学的赛车牵引力控制系统

针对传统牵引力控制系统无法满足赛车极限工况的情况,提出考虑空气动力学套件的某款FSAE赛车牵引力控制系统。通过Fluent完成对整车空气动力学套件的流体仿真计算,进而在Carsim中建立符合其空气动力学特性的车身子系统模型,解决了Carsim中无法建立赛车空气动力学套件模型的问题。根据赛车极限工况,设计开发了模糊PID控制器,通过模糊PID控制替代传统PID控制,实现PID参数的自适应,并在Carsim与Simulink的联合仿真平台上进行牵引力控制系统的动态仿真。最终,实车试验表明滑移率始终稳定在最佳值附近,动力响应满足赛事极限工况的要求。     

FSC赛车踏板总成设计与改进

为使大学生方程式赛车更好地满足大赛规则对于踏板总成的要求,对其进行设计及改进.整个设计考虑到安全性、总成质量以及人机工程学等方面的要求,采用有限元分析软件对制动踏板以及底板的强度进行分析,并改进设计.经实车验证,设计的踏板总成装置能够实现相应的功能并符合大赛规则的要求,实现设计的预设目标.     

简单外形汽车隧道中会车过程的瞬态空气动力学数值模拟

使用商业的CFD软件,应用其提供的滑动交界面和动网格功能对简单外形汽车隧道中会车过程的瞬态空气动力学特性进行了模拟。分析了瞬态空气动力学模拟与稳态空气动力学模拟的异同,研究了简单外形汽车的瞬态空气动力学特性(包括尾流结构和气动力系数)和会车过程中连续的、定性的汽车与空气作用规律。研究结果表明:对汽车进行瞬态空气动力学数值模拟是可行的;两车在会车前后的一段时间内气动力系数会有急剧的变化,有类似正弦函数形状的变化曲线;会车状态的空气动力作用对汽车操纵稳定性有重要影响。     

基于ADAMS的FSAE赛车前悬架优化设计

为更好地研究方程式赛车的操纵稳定性,基于机械系统动力学仿真软件ADAMS对某大学的大学生方程式赛车(Formula SAE racing car)的前悬架系统建立仿真模型,并进行运动学仿真分析,得到车轮在跳动时主销内倾角、主销后倾角、车轮外倾角和前轮前束4项参数的变化曲线,分析各参数变化对赛车操纵稳定性的影响,利用ADAMS/Insight模块对悬架的硬点位置进行多目标优化.结果表明,前悬架系统的运动特性得到有效提升,满足设计要求,该研究对于赛车的悬架设计具有一定的指导意义.     

空气室式跳汰机内流体动力学规律分析

用流体力学方法导出了跳汰机内空气－－水动力学体系的运动规律，并通过数值计算出了不同风阀期特性下的跳汰机内的水流运动，与半工业性跳汰机内的实测结果进行的比较表明，所采用对跳汰机内水流运动与风阀特性的关系处理是合理的。     

CFD应用与车辆空气动力学特性的研究

应用CFD方法进行车辆外部流场的数值模拟,可以获得任意截面与位置上的流速、压力等参数,不仅可以求得气动阻力系数等车辆空气动力学特性参数的大小,而且可以进一步分解各组成部分.介绍了近年所做的有关研究工作的进展并讨论了进一步的应用前景.在数值模拟中考虑了气体的可压缩性以提高计算精度,应用了所提出的组合网格划分方法,自行开发了大规模的三维流动数值模拟计算软件并通过计算实例进行验证,同时在实用化方面作了较大的努力.     

基于空气动力学数值模拟的汽车造型设计

结合作者进行的汽车造型概念设计,介绍了应用虚拟风洞进行汽车空气动力学数值模拟的研究过程。通过对模拟结果的处理获得了汽车造型设计初期的汽车气动力系数,汽车周围流场速度云图和压力分布,结合汽车空气动力学研究经验,提出了基于空气动力学数值模拟的汽车造型设计方法。     

高速列车受电弓空气动力学对弓网受流的影响

为了研究高速列车弓网受流特性,考虑受电弓平均稳态与非稳态气动力影响,基于受电弓的非稳态空气动力学模型,采用均匀来流假设,运用计算流体力学(CFD)方法得到受电弓各部件的气动升阻力.将非稳态气动力时间平均,得到平均稳态气动力,并将具有一定脉动的受电弓非稳态气动力及平均稳态气动力分别加载至弓网动力学模型中,对比了2种气动力加载情形下弓网动力学. 仿真结果表明:在受电弓三质量块模型下,受电弓平均稳态与非稳态空气动力学对弓网受流的影响差别不大.进一步从受电弓非稳态气动力激励的振幅与频率两方面研究了其对弓网受流的影响,当外部激励振幅较大或频率与弓网系统频率接近时,弓网受流特性会受到显著影响.研究结果为将来考虑非均匀来流、横风等复杂气动条件下的弓网受流特性研究提供了基础.     

某轿跑车的空气动力学性能仿真分析

利用计算机数值模拟的方法对某轿跑车的车身进行分析,并计算其空气阻力系数,然后对车身进行一些改进,如将车头后倾、圆化;车顶弯度过大的曲面改成相对平缓的曲面;后备箱适当加高;尾部适当翘起.通过这些改进措施使得空气阻力系数减小,从而提高轿跑车的动力性能和燃油经济性能.     

基于Matlab的FSAE赛车制动比的优化

针对赛车制动系统在行驶中存在的安全问题,本文通过对赛车制动系统进行受力分析,在满足理想制动力分配曲线的基础上,以尽量避免后轮先抱死为原则建立约束条件,并利用Matlab优化工具箱7.0的Fmincon函数对目标函数进行优化分析,得到最优制动力的分配比。同时,利用相关公式,用求得赛车制动时最大减速度和最大制动力进行优化结果的验证,结果表明,制动比分配优化后,赛车的最大减速度为7.258m/s2,制动距离为42.9m,满足制动法规对制动减速度、制动距离的相关要求。该方法使优化后赛车制动时的方向稳定性更好,附着条件利用程度更高。该研究对赛车制动系统的设计有积极的指导意义。     

汽车少片弹簧的优化设计方法研究

采用优化设计方法．对汽车少片弹簧进行可靠性研究，通过运用举例，结果证明汽车少片弹簧可以满足对弹簧厚度、弹簧长度、弹簧刚度、弹簧应力的约束要求。     

大学生方程式赛车(FSAE)悬架优化设计

设计了FSAE赛车悬架系统,通过AutoCAD软件绘制悬架系统的二维草图,从而确定悬架的硬点坐标,并利用ADAMS,根据整车性能对悬架进行建模和优化设计。在优化过程中,选择侧向滑移量为目标函数,对比了优化前后各前轮定位参数随车轮上下摆动的变化,证明了优化后悬架系统的正确性。为了解决由加工、装配和变形产生的定位参数误差,设计出悬架定位参数的调节机构。通过该机构中的一对螺纹连接,实现了推力杆长度的调节。文中设计满足大赛的相关规定。     

多学科优化设计及其在汽车设计中的应用

多学科优化设计是世界各国工业设计界新兴的研究领域,是解决复杂工程系统设计的有效方法.对多学科优化设计的基本理论、应用研究及发展进行了综述分析;将多学科优化设计方法引入到汽车设计中,提出一种基于模块化的MDO方法的设计思路及其相应的协同优化求解思路.     

基于空气动力学汽车车身优化改进研究

基于整车参数建立车身和风洞的三维模型并进行网格划分,建立车身空气动力学的有限元模型.采用k-ε湍流模型,利用耦合式求解器对车身进行外流场的仿真分析,得出影响车身外流场的汽车结构性能参数.对影响车身气动性变化的结构因素进行仿真分析,并以此为依据对原始车身模型进行气动造型优化.对改进的车身进行仿真分析,结果显示气动阻力和气动升力都有所降低,验证改进方法的有效性,为汽车车身的优化研究提供新的参考方法.     

基于Pro/E的汽车塑料件模具设计研究

运用Pro/E的三维实体造型和模具设计功能,阐述了汽车塑料件的模具生成方法.分型面的设计是模具设计中的关键问题,根据不同类型零件的结构特点,提出了不同的解决方案.综合运用Pro/E的功能,设计了一个管接头的抽芯式模具.     

基于遗传算法的汽车悬架仿真与优化设计

遗传算法是一种借鉴生物界自然选择和进化机制发展起来的随机搜索算法.基于ADAMS/Car的环境建立了某车前悬架系统的仿真模型,对系统进行了车轮平行跳动试验动态仿真分析,并用遗传算法对该悬架系统进行了优化.研究结果为汽车悬架的设计提供了技术依据.