车辆座椅悬架参数识别与优化设计

建立并求解座椅系统非线性动力学微分方程,以不同车速下座椅加速度均方根值仿真与试验结果的误差平方和最小为优化目标,基于约束随机优化算法反求并优化座椅悬架系统的非线性刚度和阻尼值。参数识别结果表明,原系统刚度和阻尼值不匹配是悬架减振效果差的主要原因,参数优化结果使座椅加速度均方根值降低了50%,改善了座椅的减振性能。根据最佳刚度特性曲线,借助有限元法设计出新型非线性座椅减振弹簧。     

基于约翰迪尔1204型拖拉机减振座椅的参数选择

为探究拖拉机减振座椅的设计,测试了约翰迪尔1204型拖拉机分别在油菜茬地、莜麦茬地附带播种机械行进和播种作业,以及田间草地、田间土路和翻耕地行进时机体的振动情况,得到在各种作业条件下拖拉机座椅下方机体的垂直振动峰值频率主要集中在2.6~4.1Hz范围内的结论。在此基础上,设计了一种结构简单的减振座椅模型,通过MatLab软件对该座椅的力学模型进行仿真,选择适合该型拖拉机减振要求的减振座椅参数—弹簧刚度和减振器阻尼,结果表明:该座椅模型可以有效隔绝机体传递到座椅的振动,且能够满足不同体重驾驶员的减振适应性。     

基于Kriging模型的驾驶室悬置系统多目标优化

为提高某国产自卸车行驶平顺性,采用多体动力学软件Adams建立重型自卸车整车虚拟样机分析模型,并通过行驶平顺性道路试验验证模型的正确性。选取驾驶室悬置刚度和阻尼参数为设计变量,以驾驶室地板垂向和座椅支撑面俯仰加权加速度均方根为优化目标,以驾驶室前后悬置动挠度为约束条件,结合最优拉丁方试验设计拟合Kriging近似模型,利用粒子群优化算法对自卸车行驶平顺性进行多目标优化,得到Pareto最优解集,并选取一个最优解进行整车行驶平顺性实车试验。结果表明,Kriging近似模型具有较高的拟合精度,可大幅提高自卸车行驶平顺性优化效率;基于Kriging近似模型的多目标优化结果可通过权重系数对各个优化目标进行权衡,有效改善了自卸车行驶平顺性。     

汽车侧面碰撞下安全气囊对后排乘员的损伤防护研究

为了减小后排乘员在侧面碰撞中受到的伤害,运用LS-DYNA软件,按照2018版C-NCAP侧面碰撞试验方法建立包括移动可变形壁障、部分车身组件、车门、内饰件、座椅、后排SIDIIs假人及三点式安全带的某款汽车后排侧面碰撞的乘员约束系统仿真模型。通过实车试验碰撞结果和模型仿真结果进行对标,验证模型的准确性。利用该模型仿真分析了有无安全带两种工况下座椅侧气囊和气帘的不同匹配方式对后排小个子乘员损伤防护效果的影响。该分析结果为其他车型约束系统的开发提供了一定的参考作用。     

驾驶员座椅悬架模糊控制的联合仿真研究

根据某车型参数,运用Adams/View 建立了驾驶员座椅悬架系统的虚拟样机模型。应用模糊逻辑控制理论,进行了针对该悬架模糊控制模型的设计,并在 Matlab/Simulink 环境下控制系统实现了联合仿真。同时,将该控制方式、被动控制以及 PID控制器控制的半主动座椅悬架系统做了性能对比分析。仿真结果证明,相对于其它两种悬架来说,具有模糊控制器作用的主动悬架在降低座椅悬架振动加速度、速度和动行程等性能方面效果明显,有效改善了乘坐舒适性。     

并联机构多维减振座椅的结构参数设计

提出一种新的车船用并联机构多维减振座椅模型;首先利用旋量法建立机构的雅可比矩阵,同时以减振座椅位姿能力为前提,考虑座椅在运动中的平稳性限制了动平台的运动能力;然后在给定工作空间内以机构的减振空间和全域性能两个目标进行定量评价,运用粒子群算法得到优化目标值的Pareto图解;最后运用ADAMS对结果进行仿真分析,验证座椅模型具有良好的减振性能。     

基于集成仿真的客车动力总成悬置系统优化

针对某中型混合动力城市客车在怠速工况下振动噪声较大的问题,在ADAMS软件中建立了考虑压缩机皮带刚度的动力总成悬置系统6自由度刚体动力学模型,在MATLAB软件中建立了悬置系统六自由度数学模型,计算了系统的固有频率和能量解耦率。以悬置位置与安装角度、悬置刚度、皮带刚度等参数为设计变量,以能量解耦率和悬置支承处动反力为优化目标,采用Isight软件集成ADAMS与MATLAB软件进行联合仿真优化。优化结果表明,该动力总成悬置系统的模态固有频率分布更加合理,能量解耦率得到大幅提高,动力学仿真与振动噪声试验表明,该车的隔振性能得到了一定改善。     

面向平顺性的某轿车悬架参数匹配及优化研究

为了研究某款轿车的平顺性优化问题,运用ADAMS/Car软件建立了整车多体动力学模型,并对影响平顺性的悬架刚度与阻尼参数进行了匹配分析。使用ISight软件集成ADAMS/Car和MATLAB组件,构建了多软件协同的优化模型。以驾驶员座椅处总加权加速度的均方根作为优化指标,选择弹簧刚度系数和减振器阻尼系数作为设计变量,采用多岛遗传算法进行求解,得到这2个悬架参数的优化匹配方案。结果表明：总加权加速度的均方根值改善了8.65%,整车平顺性得到了改善。     

基于正交试验的汽车座椅正碰性能结构优化

为了减少乘员在碰撞事故中的伤害,提高座椅的安全性能,结合GB 11551规定性能对座椅结构进行优化设计。分析了座椅子系统台车正碰试验时座椅的传力路径,确定了对假人H点前移量及下潜量有影响的参数及结构,通过正交试验的方法系统分析了各因素对性能的重要程度,同时,提出了一种综合考虑座椅防下潜性能与乘坐舒适性的设计方法,给出了座椅安全性能及舒适性相平衡的设计方案。     

基于模式搜索的轮胎纵向刚度估计方法

提出了一种含有两个参数的轮胎纵向力模型,并通过该模型利用基于模式搜索的最小二乘法对轮胎的纵向刚度和滚动半径进行了动态估计。仿真证明了该算法的可行性。将该算法应用于车辆的实际试验数据,结果证明轮胎的压力与轮胎纵向刚度近似成反比。     

基于PSO有限元优化直接进给轴伺服动态特性

优化直线电机驱动的直接进给轴伺服动态特性,对提高进给轴的抗干扰性能和加工产品的精度具有重要作用。基于有限元仿真建模的直接进给轴伺服动态特性研究,应用动刚度频谱图来作为伺服动态特性的评价指标,判断直接进给轴共振点所在频段。应用脉冲激励测试进给轴动刚度的方法,依据测量方法确定了直接进给轴的动刚度频谱图,分析了进给轴在不同有限元优化的伺服参数下对动刚度频谱图的影响。通过有限元优化方法和实验相结合,构建了基于有限元优化的伺服参数下直接进给轴动刚度仿真模型。     

追尾碰撞中颈部挥鞭伤害试验方法对比分析

随着对汽车追尾事故中颈部挥鞭伤害的逐渐重视,各国也在不断制定和实施汽车座椅头枕的法规和评价标准。对比分析了各国标准法规以及新车评价规程中颈部挥鞭伤害试验方法的技术内容,为我国相关法规的修订提供一定的参考价值。     

基于NSGA-Ⅱ悬架参数优化设计

基于车辆系统动力学分析与最优化设计,提出了混合多目标客车悬架系统优化的数学模型。以车辆乘坐舒适性、结构空间、行驶安全性为优化目标,选择悬架系统的弹簧刚度和减振器阻尼作为优化参数,建立多目标优化函数。以四分之一车辆模型为例,采用最近发展起来的具有优良性能的多目标遗传算法NSGA-Ⅱ为优化方法来求全局最优解。通过比较优化前后的仿真结果,可以看出优化后客车的各项性能都有了不同程度的提高,表明该遗传算法在悬架参数优化方面具有较好的效果。     

农用运输车平顺性分析与优化

开展了农用运输车的平顺性分析与优化研究。首先,在依据拉格朗日方程建立整车垂直方向四自由度振动模型的基础上,根据ISO 2631-1:1997(E)进行了其平顺性的分析评价;然后,基于实车道路试验对理论结果进行了验证;最后,以驾驶室悬置刚度和阻尼、座椅刚度和阻尼为设计变量,以座椅垂向加权加速度均方根值为目标函数,采用蚁群算法进行了平顺性的优化设计。结果表明,原车在车速为10 km/h时乘坐有些不舒服,车速为20 km/h时乘坐比较不舒服,车速30 km/h时乘坐不舒服;优化后座椅垂向加速度功率谱密度峰值大幅降低,整车平顺性得到了显著提高。     

往复泵泵阀流场与阀芯运动的动态耦合特性

为研究往复泵阀芯复杂运动的规律,基于动网格及UDF方法对阀芯的运动分析与阀隙流场的数值模拟进行耦合,并进一步分析泵阀与柱塞运动的耦合特性,探讨弹簧刚度及预紧力、限位器高度对泵阀运动及性能影响规律.结果表明:弹簧刚度或预紧力越大,阀芯升程越小,阀隙流阻增大,吸入性能降低;弹簧刚度及预紧力对阀芯的滞后及泄漏特性的影响与其对水力效率及吸入性能的影响相反;随着限位器高度逐渐增大,阀芯撞击限位器时速度逐渐减小,阀的滞后高度呈现先减小后增大的趋势,其存在最优取值范围;将往复泵柱塞运动与阀芯运动进行耦合分析,得到弹簧刚度及预紧力对阀座的撞击作用的影响与其对阀芯滞后高度的影响规律基本一致;往复泵示功图可以准确地模拟吸入阀及排出阀的关闭滞后特性.研究结果可为往复泵泵阀的优化设计提供一定的参考.     

发动机液压悬置建模分析与优化研究

为了对液压悬置进行动特性分析,建立了液压悬置的集总参数模型,通过对单惯性通道液压悬置动特性的研究,找出对动刚度和滞后角影响较大的参数为橡胶主簧的刚度和上液室体积刚度。以传递到液压悬置固定端的动反力最小为优化目标,对两参数进行了优化设计,并对优化效果进行了仿真验证。     

客车空气悬架参数匹配研究

为确定安装在空气悬架上的减振器阻尼值,对空气弹簧进行了理论推导,得到了空气弹簧非线性力的数学表达式,并建立了SIMULINK模型;在对客车进行了适当的简化之后,建立了空气悬架客车的半车五自由度的数学模型及仿真模型。在建立模型的基础上,对不同减振器阻尼值搭配在典型工况下,进行了仿真分析;以后轴上方座椅处加速度均方根值为依据,根据仿真分析结果,得出了减振器阻尼值范围。经过相关试验验证,证明该客车具有较好的平顺性。该匹配方法对空气悬架参数的确定,具有指导意义。     

颗粒饲料破损离散元仿真参数标定

为了探究气力输送中颗粒饲料的破损机理,针对当前缺乏颗粒饲料准确破损仿真模型的问题,利用EDEM仿真软件进行颗粒饲料破损离散元仿真参数标定研究。以粒径为2.50 mm混养成鱼颗粒饲料为研究对象,通过基础试验测定了颗粒饲料本征参数;通过颗粒饲料休止角试验、碰撞恢复系数标定试验和落料时间,结合试验优化设计方法,确定了饲料间的碰撞恢复系数、静摩擦因数、滚动摩擦因数为0.58、0.23、0.12,饲料和软塑料（软PVC）间的碰撞恢复系数、静摩擦因数、滚动摩擦因数为0.69、0.22、0.18;通过颗粒饲料单轴压缩破碎试验和仿真试验,结合响应面优化确定了单位面积法向刚度、单位面积切向刚度、临界法向应力、临界切向应力,分别为2.25×10⁹ N/m³、8.05×10⁸ N/m³、455 MPa、305 MPa。以确定的参数进行休止角仿真试验、单轴压缩仿真试验,结果表明,休止角、破碎力、落料时间的仿真值与实测值相对误差分别为0.35%、1.43%、2.81%;通过自由落料、斜面滑动、斜面滚动试验对粘结模型接触参数进...