汽车-行人碰撞多体动力学仿真与抛距模型研究

汽车与行人碰撞是我国道路交通事故的主要类型之一,该类事故在所有事故中致死率最高且与人们的安全出行密切相关,受到民众的广泛关注.然而传统的事故分析方法在此类事故的处理上存在较大困难.文章以多体动力学理论为基础,以PC-CRASH为平台,建立了多刚体数字化行人模型,通过设定代表身体各部分的属性(外形、质量、刚度、摩擦系数等)来定义行人特征.并将模型与国外某实车碰撞试验对比验证其可靠性.通过对仿真结果的回归分析得出了车速-抛距模型,为该类交通事故处理提供了数据参考.     

汽车共享底盘悬架仿真模块的开发与应用

为分析共享底盘对不同车型操纵稳定性的适应性,在Windows环境下,以VC++6.0和ADAMS/Car为平台,开发了共享底盘悬架专用分析模块,通过该模块能够快速建立前、后悬架以及整车的参数化模型并完成运动学和操稳性的分析,在较大程度上提升分析的效率。应用该模块,首先对两款采用共享底盘车型H1、C2的前、后悬架进行运动学仿真分析;然后建立该两款车型的整车仿真模型,并根据国家标准进行稳态回转仿真分析和计分评价。仿真结果表明,该两款车型都拥有良好的稳态回转特性。     

盘式制动器制动振动噪声问题的解决方案

在参考了大量国内外的文献资料基础上,总结了盘式制动器发生振动噪声的机理,分析了振动噪声的振动模型,阐述了制动振动与噪声的理论分析方法以及试验方法,并提出了如何寻找解决该问题的最佳方法和解决该问题的最终目标.     

装载机工作装置强度的动态仿真研究

为准确计算装载机工作装置在工作过程中关键零件动臂和摇臂的载荷和强度状况,采用三维CAD软件Pm/E、有限元软件ANSYS和多体动力学仿真软件MSC.ADAMS,以ZL50型装载机工作装置为原型机,通过三维造型和机构模型建立两个过程,建立了包括铲斗、动臂、前车架、举升液压缸和转斗液压缸等刚体零件,连杆和摇臂等柔性体零件,以及液压系统驱动工作液压缸的仿真模型.在插入阻力均匀作用在铲斗以及插入阻力非均匀作用在铲斗两种情况下,对工作装置仿真模型进行1个工作循环的动力学仿真,研究了工作装置中动臂和摇臂的动载荷和强度状况.按照插入阻力作用于铲斗的不同位置,计算了动臂和摇臂典型工作循环的最大应力.结果表明:插入阻力在铲斗的作用点位置,对摇臂的最大应力影响较小,对动臂的最大应力影响较大;工作装置动力学仿真模型能够全面计算其零件的载荷、应力和应变.     

液压挖掘机工作装置的动态仿真分析

针对国内某款大型正铲液压挖掘机工作装置的结构强度问题,运用CAD/CAE刚柔耦合建模技术,并结合了UG、Hyperworks、ADAMS等多款软件,建立了挖掘机工作装置的动力学模型。根据挖掘机实际实况定义了工作装置的作业动作,并结合了EDEM实际挖掘负载与斗杆最大挖掘力普查的最危险工况,进行了液压工作装置的挖掘动态仿真。验证EDEM实际工况与普查的最危险工况下,工作装置结构的合理与可靠性,测出了工作装置的应力集中点,工作装置最危险的静态位置与各交接节点的受力,为工作装置的尺寸优化与拓扑优化奠定了基础。     

电动汽车复合能源系统再生制动分段控制策略研究

为了提高电动汽车复合能源系统的制动能量回收效率,对蓄电池,超级电容和双向DC/DC变换器相结合的复合能源系统和常规控制策略进行了研究,改进了复合能源系统,使其具有3种再生制动工作模式,并提出了再生制动分段控制策略。在高速段、中速段和低速段3个不同的阶段,采用了不同的再生制动控制方式,并根据超级电容电压、电机转速等因素确定了各阶段间切换时刻。通过电机制动电流和各阶段切换时刻优化控制,实现了平稳制动。以微型电动汽车为搭载对象,对常规控制策略和分段控制策略在两种不同初始制动车速下进行了制动工况的实测实验。实验结果表明,在分段控制策略作用下,微型电动汽车制动平稳,制动能量回收效率得到了提升。     

液压再生制动系统的能量回收效率研究

针对纯电动汽车续驶里程低、电池充电难等问题,对纯电动汽车的再生制动系统进行了研究,通过比较多种液压制动能量回收方案与储能方式,提出了定压源飞轮液压再生制动系统。为提高所提出的再生制动系统的能量回收效率,以泵/马达和蓄能器工作参数作为变量进行了试验研究和基于AMESim软件的仿真研究,通过仿真分析和试验研究对比,找出了最佳的参数匹配。研究结果表明,该再生制动系统的能量回收效率随着蓄能器容积的大小不同和液压泵/马达的排量不同而改变,泵/马达排量越大回收的能量越多,但是随着排量的增加泵/马达上的阻力也增加了,高于一定值后能量回收效率会下降;蓄能器容积越大,可回收的能量越多。对该系统的研究值得借鉴,可为合理匹配电动汽车液压再生制动系统参数提供依据。     

液压挖掘机工作装置的动态强度仿真分析

针对在大型正铲液压挖掘机工作过程中工作装置的运动以及零件的应力分布问题,在多体动力学软件MSC.ADAMS中建立了刚-柔、机-液耦合的虚拟样机,其中动臂、斗杆是柔性体,其模态中性文件在ANSYS中生成,其余为刚性体,液压系统在ADAMS/Hydraulics中建立;对整机理论最大挖掘力开展了分析,进行了最大挖掘力普查,得到了工作装置在不同位置产生的最大挖掘力;在ADAMS中对其进行了运动学及动力学仿真,分析了其在相应约束以及负载状态下以最大挖掘力挖掘和以一定效率挖掘,举升工况时部件的应力应变.研究结果表明,该仿真模型比典型的工况方法更全面地反映了工作装置的运动状况和部件的强度状况,提高了计算精度和效率,可以为挖掘机结构设计优化提供较为可信的参考.     

基于流固耦合分析方法的减振器复原阀节流特性研究

研究基于流固耦合的减振器叠加复原阀建模分析方法。用ADINA软件建立了节流阀三维固液耦合分析模型,用其中流固耦合分析模块对其非线性动特性进行分析,得到弹性阀片的变形、油液的流场特性等。通过与该型号减振器技术参数对比验证建模的有效性。     

四驱电动汽车再生制动力控制策略研究

为提高四驱电动汽车制动能量回收效率,在分析再生制动系统的机械结构和约束条件下,制定了基于并联再生制动系统的固定比例分配策略和基于串联再生制动系统的理想制动力分配策略,定义了相关的再生制动力修正系数。在Simulink/Stateflow中建立了两种制动力分配策略及包括四驱车辆、电机、电池等的再生制动系统模型,通过不同车速、不同制动强度下的仿真分析,验证了两种制动控制策略的制动效果。仿真结果表明:采用合理的分配策略、改善电池的充电能力,可以提高四驱电动汽车的制动能量回收效率;两种制动控制策略均能很好地完成制动任务,且在制动能量回收效率方面,理想制动力分配策略要优于固定比例分配策略。