面向整车性能的盘式制动器协同仿真

通过对摩托车制动原理的分析，分别建立制动器动力学模型与7自由度的整车模型；根据制动器子模型与整车子模型间的输入／输出关系，建立盘式制动器面向整车性能的协同仿真模型；使制动性能的研究得以通过制动器子模型与整车子模型的协同仿真来实现。通过协同仿真方法对整车制动性能进行分析，研究了不同工况下的包括制动过程中乘坐舒适性在内的制动性能，并作出比较分析。     

圆盘式磁流变制动器仿真优化设计

为了改进磁流变制动器的性能,提出了一种基于结构与磁路耦合模型仿真分析的优化设计方法。该方法以最大化制动器的制动力矩和最小化制动器的质量为目标,采用变动权系数的策略将多目标化为单目标,然后运用ANSYS的参数化有限元仿真优化工具进行优化求解,得到磁流变制动器的最佳几何参数。在此基础上,加工制造出实物样机,设计并搭建磁流变制动器性能测试平台,实验和仿真结果表明该设计方案能较好满足制动器的制动力矩和磁路设计的要求。     

基于余压控制的液压制动系统性能研究

为了提高液压制动系统的性能,分析了制动效能的影响因素和矿用自卸车液压制动系统的原理。建立了液压制动系统简化模型,并对其关键元件制动踏板阀进行了特性分析。应用AMESim建立了液压制动系统的仿真模型,研究了参数变化对系统性能的影响,提出了余压控制减小制动器作用时间的方法,试验结果验证了仿真分析的正确性和余压控制的可行性,减小了制动器作用时间,缩短了制动距离,使制动性能大大提高。     

车用液力减速器叶片数三维集成优化

为了对车用液力减速器叶片数目进行参数优化,建立了液力减速器叶栅参数三维集成优化仿真平台。以叶片数为设计变量,三维CFD计算作为求解器进行DOE试验设计,并根据试验样本结果构建RSM模型进行优化,得到液力减速器动、定轮最优叶片数。就叶片数对液力减速器内流场特性、制动外特性的影响进行了分析,并结合试验数据对优化前、后缓速制动性能进行了对比。结果表明,优化仿真平台精度较高,结果可信。优化后的液力减速器缓速制动性能显著提高。     

车用液力减速器叶片数三维集成优化

为了对车用液力减速器叶片数目进行参数优化,建立了液力减速器叶栅参数三维集成优化仿真平台。以叶片数为设计变量,三维CFD计算作为求解器进行DOE试验设计,并根据试验样本结果构建RSM模型进行优化,得到液力减速器动、定轮最优叶片数。就叶片数对液力减速器内流场特性、制动外特性的影响进行了分析,并结合试验数据对优化前、后缓速制动性能进行了对比。结果表明,优化仿真平台精度较高,结果可信。优化后的液力减速器缓速制动性能显著提高。     

基于AMESim船式拖拉机悬挂液压系统分析与优化

管道压力损失广泛存在于液压系统中,严重影响其性能。为此,以船式拖拉机悬挂液压系统为研究对象,采用理论计算和AMESim软件仿真相结合方法分析其压力损失,发现管路压力损失占该系统总压力损失的20.5%。进一步对船式拖拉机悬挂液压系统进行优化设计,优化后其压力损失较之前下降了21.9%,执行机构响应速度较优化之前提高了68.8%,并通过实验验证该方法的有效性。该研究对提高船式拖拉机悬挂机构操作性能具有指导意义,可为液压系统仿真分析与优化设计提供一种思路。     

基于综合指标的机床滚珠丝杠进给系统动态性能优化

建立了滚珠丝杠进给系统理论动力学模型并对其响应传函特性进行分析,构建了基于数字化模块仿真的滚珠丝杠进给驱动系统集成模型,提出了基于扩缩式控制优化模型的滚珠丝杠进给驱动动态性能优化方法,构建面向综合指标评价的可扩缩式动态性能指标评价函数,根据动态性能优化要求实时建立动态性能综合评价指标函数,通过运动路径规划定义,借助遗传优化算法,实现面向可扩缩式综合指标评价的滚珠丝杠进给驱动系统动态性能优化。通过实验测试与实例分析,验证了前述滚珠丝杠进给系统理论动力学建模、基于数字化模块仿真的滚珠丝杠进给驱动系统集成模型、基于扩缩式控制优化模型的滚珠丝杠进给驱动动态性能优化方法的正确性。     

汽车ESP液压控制系统的仿真研究

ESP是汽车全新的主动安全控制系统,其液压控制系统是保证汽车行驶稳定性的重要执行机构。本文通过研究ESP液压系统的工作原理,并结合液压的基本原理,分别对主/被动制动下的增压、减压状态下的制动轮缸压力进行数学建模,使用Matlab/Simulink软件对上述状态搭建模块图,得到了ESP液压系统仿真模型,并对ESP液压系统进行仿真。本文建立的主要模块的数学模型,为ESP液压控制单元的设计和匹配提供了依据。     

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。     

电磁-液压复合防抱死制动系统滑模控制

为了提高电磁-液压复合制动系统的紧急制动性能,设计了一套既适用于电磁制动特性,又适用于液压制动特性的电磁-液压复合制动系统,按系统结构建立了液压制动系统数学模型,分低速区和高速区分别建立了电磁制动数学模型。在1/4车辆模型受力分析的基础上,设计了滑模变结构控制器,搭建了硬件在环仿真平台,模拟沥青路面和冰雪路面进行了防抱死制动系统(ABS)性能仿真实验,并同商业ABS在同等条件下的实验结果进行了对比分析。实验结果表明:电磁-液压复合制动系统相比传统液压制动系统而言,响应速度更快,滑移率控制更精确,车辆制动稳定性更高,制动时间也有小幅减少,同时还减小了机械磨损,并降低了热衰退和失效的风险。     

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。     

汽车制动系统动态数学模型的辨识及有关问题研究

研究了建立汽车制动系统动态数学模型的方法和辨识动态模型的最优输入信号，提出了一种新的辨识制动系模型──方法相关广义最小二乘法（ＣＯＲ－ＧＬＳ），并对具体算法编制了快速高精度软件；进而以挂车分配阀为例，就此问题进行了深入研究，并得到了它的差分模型和传递函数．同时采用两种方式进行了模型验证，且对该模型的频响函数予以分析探讨，得出了评价汽车制动性能的新方法──频率响应函数法和制动因子理论，最后就采用用辨识理论优化汽车制动系统的有关问题进行了理论研究．     

汽车装备制动防抱死系统的侧向稳定性能评价方法

结合ABS系统对汽车侧向稳定性能的影响,对转弯制动等适用于ABS系统侧向稳定性能评价的典型试验方法进行了介绍,并通过转弯制动工况的仿真分析,分析对比了整车装备ABS系统前后侧向稳定性能的改善。     

加强筋对通风式制动盘散热性能的影响

围绕某轿车通风盘式制动器制动散热性能的研究,建立了制动盘的有限元仿真模型,分别对制动盘进行单次温升和热变形的仿真分析。为提高模型的计算精度,采用制动器特性台架试验对有限元模型参数进行修正。通过改变制动盘加强筋的数量以及加强筋外侧宽度,以提高散热性能为目标,对盘式制动器进行了优化设计。     

基于ANSYS的农用挂车气压制动系统设计与仿真

由于实际荷载较高,农用挂车气动制动系统的性能直接关系到车辆的行车安全性,对其进行优化设计具有重要的意义。弹簧是农用挂车刹车系统四路保护阀使用的核心器件之一,对其具体特性的研究对整套制动系统性能的研究有着极为重要的作用。为了研究弹簧的动力学性能,提出了一种基于ANSYS的农用挂车气压制动系统设计与仿真优化方案,并建立了有限元分析的数学模型;采用Pro/E软件设计了弹簧的实际三维体并对其网格进行了划分;最后,根据挂车气压制动刹车系统的实际作业状态施加了弹簧约束和力学载荷,对弹簧的气动性能进行了有限元分析。仿真分析结果表明:采用ANSYS分析不仅可以得到应力和变形云图,还可以将预紧弹簧工作过程生动直观地表达出来,为农业挂车气压制动系统的研究提供了可靠的数据。     

盘式制动器对挂车车辆制动安全性的提升

制动性能是保证车辆安全可靠性的重要性能之一,而制动器是制动过程中实现制动性能的主要执行机构,是保证车辆制动性能实现的重要途径。论述了盘式制动器在热衰退等方面性能的优点,将盘式制动器引入到挂车车辆使用并对其制动安全性进行分析,得出有必要通过强制装备盘式制动器来提升挂车车辆制动安全性的结论。     

转向梯形对制动方向稳定性的影响及优化设计

以某轻型载货车为研究对象,通过建立前悬挂—转向传动系统的三维实体模型和力学模型,应用分析软件ADAMS对前悬挂系统和转向传动系统的运动学特性进行仿真分析和变参数的制动仿真试验,提出了优化汽车悬挂系统与转向传动系统之间运动干涉量的方法。根据样车的设计要求重新设计新型前置式转向系统,从而很大程度上减小整车加载过程中刹车时制动跑偏的影响。     

盘式制动器温度场和尺寸的多目标优化

针对方程式赛车盘式制动器,根据能量守恒定律和制动摩擦生热机理,对摩擦副温度场进行分析,建立温度场的有限元仿真模型。利用ABAQUS软件分析制动过程中温度的变化情况,得到制动时温升与制动盘尺寸的关系。以制动时的温升最小和制动盘尺寸最小为目标函数,建立优化数学模型,采用MATLAB中多目标遗传算法对其进行优化,得到优化后的尺寸参数,为制动器设计提供参考。     

盘式制动器制动尖叫的仿真与实验研究

基于台架实验机的简化模型,通过ABAQUS仿真预测出尖叫频率。通过比较不同制动工况参数以及改变摩擦片的结构,发现速度越小,压力越大,摩擦系数越大,系统越不稳定,即尖叫声压级越大。TM-1制动台架实验机模拟汽车制动过程,对粉末冶金摩擦片进行多种工况下的制动实验,通过测试设备测得尖叫频率。与仿真结果对比,发现利用复特征值分析可以找出影响制动噪声的主要因素,但对噪声频率的预测有一定的偏差,需要建立更准确的有限元模型和统计模型。     

车辆防侧翻横摆力矩最优控制策略研究

为提高车辆在危险工况下的防侧翻性能,本文利用差动制动及主动转向两种控制方式对车辆进行防侧翻最优控制研究。在系统动力学模型和相关轮胎模型的基础上,利用模糊控制方法设计控制系统的上层控制器,利用防止车辆侧翻所需的矫正横摆力矩,采用主动转向和差动制动协调控制从而得到最佳矫正横摆力矩的方法来控制车辆的侧翻,并进行了仿真分析。结果表明,运用这两种控制方式对车辆进行最优控制时,两种控制方式产生的矫正横摆力矩达到最优,有效地降低了车辆在弯道路段的侧向加速度,提高整车的防侧翻性能,能够快速准确地使车辆恢复稳定。利用Matlab对控制系统进行了仿真与分析,仿真结果验证了所提出控制方法及控制策略的有效性,与未采用防侧翻控制系统的仿真结果相比,整车的主动安全性得到提高。