单元类型选择对钢制车轮疲劳寿命仿真的影响

车轮的疲劳寿命直接影响着车辆行驶安全,对车轮的疲劳强度和寿命进行仿真计算与分析可缩短研发周期、节省研发经费。以某型钢制车轮为例对其疲劳强度和寿命进行了仿真研究,并针对在仿真中采用的单元类型对车轮的疲劳强度和寿命的影响进行了深入分析。首先应用工程软件建立了某型钢制车轮有限元模型,并分别采用两类常用单元对结构进行离散,按照国家标准(GB/T5334-1995)规定的试验方法对车轮施加载荷条件和约束边界条件,之后对车轮进行有限元仿真和疲劳寿命计算、分析。研究结果表明,单元类型的选择对强度计算以及结构疲劳寿命的估算有明显影响,在进行仿真分析时必须充分考虑结构形态及边界条件以便选择合适的单元类型。     

车辆主动悬架的LMS自适应模糊控制

以车辆操纵稳定性及行驶平顺性为控制目标，确定车辆系统的簧上质量加速度、车轮动载荷、悬架动挠度为具体评价参数。根据路面一车辆系统的非线性特点，提出一种LMS自适应模糊控制算法，其模糊控制规则表可以用解析的方法进行计算。针对简化的车辆模型，在以路面信号作为激励源的仿真研究中，该算法对非线性较强的车辆悬架系统的振动控制具有较好的适应性。     

车辆在对开路面的制动仿真研究

通过建立数学模型,以Simulink为平台建立了二轮车辆仿真模型,通过设置不同的滑移率控制策略,让模型在对开路面环境进行仿真试验。通过对比分析不同控制方法下车辆系统左右车轮的各项制动性能参数,表明常规的PID控制下ABS系统的车辆在对开路面制动时左右侧车轮各项性能参数存在较大差异,通过改变期望滑移率参考值之后,制动效果得到明显改善。     

车辆ABS模糊控制的仿真

通过一个1/4车辆模型来评价ABS系统的性能。采用模糊控制理论,利用类似于人脑的推理方法,通过理论分析和已有的试验数据,构造出满意的模糊控制器。控制目标是使得汽车在不同行驶条件下制动时,都能使车轮工作在最佳滑移率附近,缩短制动距离并有效的改善制动时的方向稳定性。仿真结果表明,采用模糊控制算法使整个防抱制动系统的设计简单,避免建立复杂的制动过程数学模型,可以控制滑移率在最佳滑移率附近,并缩短了制动距离。     

气送式排种器输种管内种子速度耦合仿真测定与试验

设计气流输送式排种系统时需确定种子速度,以小麦种子为试验对象,采用计算流体动力学和离散元耦合的方法在不同播种量与风速情况下对输种管内种子速度进行数值模拟。采用标准k-ε模型非稳态的Lagrangian耦合算法进行气固两相流耦合仿真,在台架试验中运用高速摄像技术对输种管内的种子运动过程进行图像采集,将采集的图像进行二值化、反色、差分、腐蚀去噪声等图像处理,根据种子面积与质心位置特征提取种子的移动距离,并计算得到种子实际运动速度。仿真模拟与试验表明,输种管内种子速度主要受风速影响,播种量对其影响很小;不同风速下输种管内种子速度仿真值与试验值的相对误差范围为4.28%~6.06%,相同位置处不同风速种子速度仿真值与试验值的相对误差范围为4.86%~5.70%,通过计算得到输种管内种子速度的修正系数平均值为0.95。基于气固两相流耦合的输种管内种子速度仿真具有较高的准确度,验证了基于EDEM-Fluent耦合仿真测定输种管内种子速度的可行性。     

轮式电动汽车驱动力矩分配控制

根据车辆在不同行驶工况下各驱动轮载荷会发生转移的特点,采用分层控制方法分配驱动力矩,优化车辆行驶性能。分配控制系统由力矩计算模块和控制分配算法模块组成。其中力矩计算模块根据输入的驾驶员操作信号计算出车辆总需求力矩和驱动轮实时载荷,分配算法模块根据驱动轮实时载荷优化分配各驱动轮上的驱动力矩。仿真结果表明,根据车辆行驶过程中载荷转移情况,对驱动力矩进行优化分配,使得车辆加速或爬坡时的动力性和转向时的稳定性得到了提高。     

基于随机不平路面非线性车辆动载荷仿真分析

为研究非线性车辆系统的动载特性,建立了基于空气悬架和轮胎刚度非线性的车辆动力学模型,并在Simulink/MATLAB中进行仿真,分析了路面不平度、车辆行驶速度、轮胎充气压力等因素对非线性车辆动载荷的影响。结果表明:路面不平度对车辆动载荷的影响较大,车辆行驶速度和轮胎充气压力的影响相对最小,且三者的增加,都会使车轮的动载系数增大。该研究为车路系统分析、路面损伤研究以及不同道路上车速的指导等提供了参考依据。     

基于车辆振动加速度响应的路面识别研究

分别在土路与公路两种路况下,对试验测试得到的车辆振动加速度响应分别从相关性、频域、时域进行信号分析,并对试验条件下的响应信号功率谱密度按照最大峰值进行归一化处理,进而提出路面识别算法。结果表明:路面识别算法可以在一定程度上对路面的频率结构作定性的判断;车辆振动加速度响应信号体现路面不平度特征的信息;分析结论能为路面识别的研究提供参考。     

车辆转弯制动防抱死系统仿真研究

充分考虑车辆在转弯制动工况下,因纵向、侧向加速度的存在而引起的轮胎所受垂直载荷的转移,建立了汽车弯道行驶的八自由度整车动力学仿真模型。对转弯制动工况下车速、轮速,滑移率以及车轮垂直载荷转移进行了仿真计算,仿真结果表明该模型可以全面预测车辆在弯道制动时的受力和运动情况,对于快速开发ABS系统有很好的参考意义。     

越野汽车ABS参考车速计算方法

引入加速度传感器信号进行越野汽车ABS参考车速计算,分析加速度传感器信号特点,提出汽车匀速运动状态确认和坡度零点补偿的加速度信号处理方法;分析设计了选择轮速信息的提取、参考车速分离点和差值斜率的确认、首次分离和后续分离逻辑的算法,提出了越野汽车参考车速计算方法。试验证明,本算法适合越野汽车ABS工作的特殊要求,计算准确、适应性强。     

车辆转向时牵引力控制系统前轮滑转率算法

车辆转向时.用后轮轮速作为参考车速计算驱动轮滑转率会造成计算偏差,造成牵引力控制系统的误干涉.为此利用前轮参考轮速计算转弯时的前驱动轮滑转率.并提出了利用横摆角速度信号的直接开方法以及利用前轮转角信号的前轮转角补偿法进行滑转率计算.试验表明2种算法都有效,前者运算时间为0.8 ms,后者运算时间为0.3 ms,因而选用后者.利用该算法修正后牵引力控制系统没有出现误干涉.     

汽车牵引力控制软件在环仿真研究

应用车辆动力学仿真模型和基于目标控制器的汽车牵引力控制算法,设计了汽车牵引力控制软件在环仿真系统,并对后轮驱动越野汽车进行了软件在环仿真模拟。仿真结果表明,设计的控制算法有效地消除了驱动轮过度滑转的现象,提高了车速,为目标控制器的软件开发打下了基础。     

基于Simulink农用车辆ABS滑移率控制分析

针对滑移率与不同路面附着系数关系对各种路面制动工况进行分析研究,以完善全工况类型路面农用车辆防抱制动系统仿真内容为目的,设计滑移率为控制门限值的复杂路面制动仿真试验。利用MATLAB/Simu-link仿真软件,建立了滑移率模型、复杂路面模型、滑移率控制策略模型和复杂路面仿真模型。通过设定控制滑移率门限值得到单轮农用车辆附着系数交变制动时车速与轮速曲线变化情况。滑移率变化值处在最佳滑移率预定范围内,仿真试验验证了复杂路面车辆防抱制动系统滑移率控制的可靠性。     

三轴车辆全轮转向操纵稳定性仿真分析

建立并分析了某三轴车辆全轮转向二自由度模型及其运动微分方程,分析了整车在质心零侧偏角比例控制策略下的转向中心位置以及2、3轴转角比例系数与车速的关系,分析了整车的稳态横摆角速度增益。建立了三轴车动力学仿真模型,结合控制策略对比仿真了2WS车和6WS车在不同车速下的瞬态响应。分析结果表明,采用质心零侧偏角比例控制策略有利于提高三轴车低速转向时的机动性和高速转向时的操纵稳定性。     

车辆转弯制动防抱死系统仿真

充分考虑车辆转弯制动时车轮法向载荷以及回正力矩的影响,建立了汽车弯道行驶的8自由度整车模型。用该模型对车辆转弯制动时的车速与轮速的变化、车轮滑移率的变化进行了计算机仿真。仿真结果与试验结果较为吻合,表明该模型是正确的。     

四轮农用车辆主动空气阻力制动系统研究

针对四轮农用车辆防抱制动时地面制动力存在极限值无法更有效地缩减制动距离的问题,提出了新型车辆主动空气阻力制动(ABS&APB)系统,分析其工作原理并进行控制模型基础仿真研究;阐述主动空气阻力制动系统理论可行性,依据压缩空气喷气助力原理的反作用应用于车辆制动系统,利用Simulink建立新型四轮农用车辆制动系统动力学模型和APB仿真模型;设计了仿真试验,对比实施APB控制的车速与轮速曲线。结果表明,APB控制达到缩减制动距离和制动时间的目的。     

农用柔性底盘前轮转向动力学研究

农用柔性底盘通过偏置转向轴转向,4个独立的电动轮既要用于行进,又要驱动转向,控制难度大.为探明柔性底盘前轮转向过程的转向特性,建立了7自由度整车动力学模型,并通过Matlab/Simulink软件建立相应的交互控制仿真模型,进行了不同车速下单轮驱动转向与双轮比例控制转向的仿真与分析,根据仿真结果制定了控制策略;在此基础...     

基于混沌算法的工程车辆自动变速神经网络控制

为了克服BP神经网络收敛速度慢和易陷入局部极小点的不足，提出了一种基于混沌算法的工程车辆自动变速神经网络控制方法，并利用ZL50型装载机传动系统换挡控制试验的数据进行了验证性仿真试验。仿真结果表明：该方法对于车辆自动换挡智能控制是可行的，可以根据操作工况实现正确的变速挡位决策。