基于坐标变换矩阵的汽车动力总成质心位置测量

基于一个称重平台,利用三坐标仪分别建立称重平台和动力总成坐标系,依据平台与总成上一些特征点的空间位置关系,求得两个坐标系之间的坐标变换矩阵。任意两次放置总成于称重平台,通过坐标变换矩阵求取通过总成质心的重力直线参数方程,求解两条直线所得到的交点就是动力总成的质心。标准块测试数据结果表明,利用该测量方法能够正确得到质心位置。     

大型刚体惯性参数识别的三线扭摆系统实验方法改进研究

精确获取汽车动力总成刚体惯性参数是发动机悬置系统设计的重要前提之一。利用三线扭摆法测量刚体单轴转动惯量精度较高的特点,基于表面固定点确定刚体方位的三点定位方法和测量6个~9个不同方位的多次测量原理,发展了一套适合于大型复杂刚体的惯性参数识别方法。关键技术有:(1)选取刚体表面三个定位点定义一个刚体随动坐标系以描述刚体方位;(2)通过测量刚体定位点至托盘表面参考点(定义一个整体坐标系)的距离,计算出定位点在整体坐标系下的坐标和两个坐标系之间的转换关系;(3)求出各组实验中在动坐标系下的刚体转轴方位和转动惯量;(4)运用最小二乘原理,求解多个转轴的最优交点得到动坐标系下的刚体质心坐标,求解由转动惯量转轴定理导出的线性方程组得到刚体惯性矩阵。实验方法中容易引起误差的环节较多,但是可以根据最小二乘原理进行逐级误差估计和控制。通过误差分析、长方体质量块实验验证和大量的汽车动力总成惯量参数识别实验,证明了该方法的实用性和可靠性。     

基于运行模态法的动力总成刚体模态试验研究

介绍两种基于运行模态法的动力总成刚体模态参数识别方法,即频域分解法与时域随机状态子空间辨识法。发动机怠速工况下,运行模态法可以识别出动力总成悬置系统在垂向跳动与绕侧向俯仰的刚体模态,并且可以识别出动力总成怠速激励下的谐波模态;而动力总成受到白噪声激励,运行模态法可以识别出动力总成悬置系统的全部六自由度刚体模态。从对比可知,运行模态法识别的模态参数与常规试验模态法结果基本一致,表明利用工况激励法进行模态参数识别是行之有效的。     

动力总成悬置系统怠速隔振优化策略研究

在车型早期开发阶段,模态解耦设计是动力总成悬置系统怠速工况隔振设计的理想选择。如何选择解耦坐标系,以及制定出合理的模态优化策略是获得具有良好隔振性能悬置系统的关键。本文通过对比研究动力总成悬置系统刚体模态参数与动态悬置力响应之间的关联性,指出悬置系统模态解耦设计时提高有效性的一般性规则。     

汽车动力总成半消声室的设计与建设

介绍国家标准中汽车动力总成噪声测试对声学测试环境的要求,提出汽车动力总成噪声实验室建设的指标.重点介绍一汽技术中心在1998年技改建设项目中利用原有的实验室空间,设计和建设汽车动力总成半消声室的情况.     

动力总成悬置系统隔振率的计算方法

基于动力总成为刚体的假设,根据A车型悬上、悬下点的加速度的实测值,建立了动力总成激励力的识别方法。由动力总成激励力计算结果,和悬下点IPI数据,给出了悬上、悬下点加速度和悬置的隔振率的计算方法。B车型的动力总成与A车型相同,但悬置系统与车身不同。由建立的模型计算了B车型悬置系统悬上点加速度,与实测值进行了对比分析,证明了动力总成激励力识别模型的有效性。利用识别的动力总成激励力,和测试得到的B车型悬下点的IPI参数,计算得到了B车型各个悬置的隔振率,与实测结果的对比分析证明了该研究建立的悬置隔振率计算方法的有效性。该研究识别得到的动力总成的激励力,可以用于评价动力总成振动。根据动力总成的激励力和悬下点的IPI参数,计算得到的悬置的隔振率,为悬置系统的优化设计提供了分析方法。     

闭口薄壁截面圆弧拱空间动力稳定性分析

通过能量法和Hamilton原理,建立径向均布周期荷载作用下闭口薄壁截面圆弧拱动力稳定偏微分方程,利用Galerkin方法将其转化为2阶常微分Mathieu-Hill型参数振动方程,求得周期解所包围的动力不稳定区域,探讨了闭口截面圆弧拱发生空间参数振动的动力稳定性问题,分析了恒载系数、圆弧半径以及圆心角等参数对空间动力不稳定区域的影响,为工程结构动力设计提供参考依据。     

基于惯性参数的动力总成悬置系统解耦分析

基于传统的动力总成悬置系统6自由度模型,可得到与6自由度相关的解耦率。而通过商业软件Adams建立动力总成悬置系统模型并利用vibration插件进行计算时,平动方向上的解耦率与传统6自由度模型相同,而转动方向上的三个分量被分解为6个与惯性参数相关的分量。基于Adams模态能量表达,用Matlab软件编写动力总成悬置系统的解耦率计算程序,利用多目标优化方法对悬置系统进行优化设计。结果表明,对悬置刚度进行优化能有效提高解耦率。     

液阻悬置动特性建模及汽车动力总成悬置系统振动控制优化

给出了表征液阻悬置动态特性与激振频率相关性的五参数分数导数模型,模型中的五个参数具有明确的物理意义.建立了含有液阻悬置的六自由度动力总成悬置系统振动分析模型,在路面垂直位移激励下,给出了动力总成质心位移和悬置支承点动反力频响特性的计算公式.为降低动力总成质心位移和悬置支承点动反力的振动幅值,给出了基于遗传算法和序列二次规划算法的优化设计方法,对一轿车动力总成中含有的两个液阻悬置的动态特性进行了优化设计.优化结果表明,利用该优化方法得到的液阻悬置的动态特性,可以有效地降低动力总成在垂直方向振动以及悬置支承点动反力的振动幅值.     

节能与新能源汽车重大项目研发

经过多年建设,吉林大学混合动力汽车课题组已具备了较先进的混合动力汽车研发条件,形成了以混合动力汽车仿真计算平台、混合动力汽车多能源动力总成控制器软硬件开发平台及混合动力汽车多能源动力总成控制器试验台（中图）为主的研发机构。     

工况传递路径分析在方向盘振源识别中的应用

摘 要：针对某三缸发动机车辆怠速工况下方向盘抖动的问题,利用工况传递路径分析方法找出方向盘抖动的原因。首先采集怠速工况的动力总成悬置点和方向盘的振动加速度信号,使用奇异值分解建立了从动力总成悬置被动端到方向盘的振动传递矩阵。然后对比传递矩阵合成的振动信号与拾振点的实测信号,验证了传递矩阵的正确性。最后计算各条路径对方向盘的振动能量贡献量,结合模态分析和信号的频谱分析,发现导致方向盘抖动的主要原因是副车架的共振,为解决方向盘抖动问题提供了依据。     

动力传动系统扭转振动的分析及控制

 随着国内汽车企业对车辆质量要求的升级,噪声振动的控制技术备受重视,来自系统设计相关的噪声振动需要靠实车测试及计算机模拟的配合来解决。动力传动系统的扭转共振就是一个这样的噪声振动问题,利用系统化步骤解决这个问题的优点是它适用于各种类型的车辆,仿真模拟是解决这个问题的核心技术。首先根据发动机到车桥整个动力系各单元部件的转动惯量、扭转刚度及阻尼来建振动力学模型,然后分析系统的自然频率、模态及频响,进行数模的开发过程与测试对比,这种方法对车辆性能优化问题非常有效。     

Apparatus for determining the damping capacity and torsional fatigue strength of specimens in various media

The apparatus described in this article consists of a torsion bar (test piece) with two inertia masses (housing of the apparatus and an inertia wheel) attached to its ends. Two electromagnets and two armatures are used to twist the test piece. The mechanical oscillations are translated into electrical oscillations and fed to the loop of an oscillograph. For tests in liquid or gaseous media a device is attached to the test piece to ensure continuous contact between its surface and the working medium.     

半主动控制电流变液压悬置隔振性能仿真研究

对半主动控制式电流变液压悬置的结构及工作原理进行了描述,考虑阻尼通道及电流变液的特性,建立了该悬置的动力学仿真模型.选择模糊控制作为控制算法,通过仿真计算研究了该悬置的隔振性能.利用ADAMS软件,建立了汽车动力总成悬置系统的六自由度动力学模型,对采用半主动控制式电流变液悬置的动力总成系统进行了仿真研究,并将其结果与采用被动悬置的动力总成系统的振动特性进行了比较分析.研究结果表明:施加控制之后,动力总成的振动将大为降低,这说明采用半主动控制式电流变液压悬置能很好地改善悬置的隔振性能.     

双横臂双扭杆悬架中上下扭杆的刚度匹配和等强度设计

 通过对双横臂双扭杆悬架中上下扭杆的刚度匹配和等强度设计问题的研究,提出了扭杆的设计方法.分析了双横臂双扭杆悬架的导向机构模型简图,得到了导向机构的运动关系和进行悬架刚度计算的方程;以满足悬架载荷要求和悬架刚度要求为前提,分析了上下扭杆的刚度匹配条件;在上下扭杆在悬架运动时的强度始终相等的前提下,分析了上下扭杆的等强度条件.通过对扭杆直径和有效长度的实例计算,证明所提出的上下扭杆的刚度匹配和等强度设计的方法是可行的.     

Modeling and experimental validation of the surface residual stresses induced by deep rolling and presetting of a torsion bar

During the production of torsion bars, two different mechanical processes of inducing the residual stresses into the torsion bar are used: the presetting of the torsion bar and the deep rolling of the torsion bar. The process of presetting the torsion bar is carried out by twisting the torsion bar to the desired angle and releasing it to the new residual angle position. With controlled overstraining, favorable residual shear stresses are induced into the torsion bar, so the material is strain hardened and the yield point of the material is shifted and increased in the stress and strain space. The objective of the deep rolling process is to introduce compressive residual stresses into near-surface regions in order to increase the fatigue strength of the torsion bar. These two processes influence each other. The final level of residual stresses depends on the production sequence of these two processes and the production parameters of each process. The correct production sequence of these two operations and distribution of beneficial residual stress was simulated using the finite element (FE) method. To validate this model, the predicted surface residual stresses were compared by the X-ray diffraction (XRD) measurements of residual stresses.     

考虑惯性参数测量误差的动力总成悬置系统优化方法

汽车动力总成的惯性参数（转动惯量和惯性积）通常采用实验方法进行测量,测量误差一般不超过3 %。动力总成悬置系统的固有特性与动力总成惯性参数、悬置刚度、位置、角度密切相关,从而悬置系统的固有频率和解耦率的理论设计值与其真实值之间必然存在一定程度偏差。采用均匀分布随机变量描述惯性参数,以悬置刚度为优化设计变量,提出稳健优化模型对某轿车悬置系统固有特性进行稳健优化。优化结果表明,与确定性优化方法相比,稳健优化方法可以较大幅度地提高频率、解耦率、频率间隔的稳健性。     

单线扭摆测定惯性矩的问题

叙述了单线扭摆的结构原理，同时说明了用此摆测量惯性矩的方法及误差处理问题。     

Measurements of Non-classical Rotational Inertia of Solid 4He at Two Frequencies

We have developed a double resonance compound torsional oscillator for studying non-classical rotational inertia (NCRI) of solid ⁴He at two different frequencies. The torsional oscillator consists of two beryllium copper torsion members, and two masses. The two masses rotate in phase in the first mode and out of phase in the second mode at resonance frequencies, 496 Hz and 1173 Hz, respectively. Samples of solid ⁴He (commercial grade with ³He impurity level less than 1 ppm) are grown with the blocked capillary method at pressures between 27 and 42 bar. Temperature dependences of NCRI signals at two different frequencies are observed in identical solid ⁴He at 37 bar.      

转炉用变截面自平衡式扭力杆扭转变形的理论计算

扭力杆通过弹性扭转变形储备能量的大小对氧气顶吹转炉大型设备工作的可靠性有着重要影响,研究其扭转变形成为关键的技术问题之一。该文基于圆柱弹性扭转初等理论,推导了由等截面圆杆、变截面锥杆和过渡圆角三部分共同组成的自平衡式扭力杆的扭转变形的理论计算公式,并以150t转炉用自平衡式扭力杆为例,对其正确性采用有限元方法进行了验证,两种方法的计算结果吻合。该自平衡式扭力杆的实际应用也表明该文两种研究方法都是可行的,但是解析法比有限元法简单方便,更适合工程设计人员直接使用。