拖拉机驾驶室悬置系统振动特性分析

建立了拖拉机驾驶室悬置系统的动力学模型,通过模态分析得到驾驶室悬置系统模态频率和模态振型,发动机怠速激励频率与悬置系统最高模态频率比值达到2.3,满足隔离发动机振动的要求。完成了拖拉机在原地怠速、田间耕作、土路转场三个典型工况下驾驶室悬置系统振动测试。通过计算隔振率发现,悬置系统对发动机激励衰减效果较好,对路面不平引起的低频振动衰减效果较差。本文通过模态分析和典型工况下的隔振率分析,为驾驶室悬置系统的分析和优化提供了方向。     

基于DOE技术的商用车驾驶室悬置隔振设计

对DOE技术在驾驶室悬置隔振设计中的应用进行了研究,提出将正交设计理论与ADAMS中的DOE技术相结合的方法。建立了参数化的整车模型,介绍了所提出方法的基本思想和实现过程,结合典型商用车全浮式驾驶室悬置隔振系统与主悬架系统的参数匹配问题进行了DOE计算,并给出了改进方案。     

车辆多维隔振装置设计与仿

车辆冲击振动常发生于3个方向,兼有移动和转动,故车辆需要多维隔振.如将现有一维隔振技术直接应用于多维隔振,则隔振装置需要多层结构组合,非常复杂,且容易干涉.为此,提出用2个6自由度特殊布置的Stewart机构和上下平台组成车辆用多维隔振装置,利用一层结构实现多维隔振.ADAMS仿真表明,在下平台施加脉冲激励时,上平台移动与转动6个加速度明显小于下平台相应数值,且均随时间迅速衰减.仿真计算了脉宽、阻尼以及弹簧刚度等参数对隔振效果的影响.     

基于四轮独立制动及整车模型的VSC系统仿真

利用ADAMS软件建立了具有四轮独立制动的整车多体动力学模型,在Matlab环境中设计了PI控制的车辆稳定性控制(VSC)系统,通过定义ADAMS与Matlab两种软件间的数据交换接口将设计的控制系统模型与整车模型相结合,对带有VSC系统的汽车进行了典型行驶工况下的仿真试验。研究结果为设计车辆动力学稳定性控制系统提供了一种有效的验证方法,弥补了现实物理试验条件的缺乏;并为VSC系统在车辆工程中的实际应用提供了一定参考。     

往复式采茶切割器刚柔耦合仿真

针对弧形往复式切割器运动规律的复杂性,提出刀片长度不变的假设,建立了切割器的刚体运动方程。进而联合MSC pastrannastran与ADAMS仿真平台,建立了切割器的刚柔耦合动力学仿真模型,通过仿真得到了切割器的运动规律及动力学特性。运动仿真的低频滤波结果与假设模型的运动规律一致,高频部分表明切割器运动过程中存在较剧烈的振动。同时,仿真得到切割器的受力、动能、刀片应变能等都与运动同规律变化,同时高频波动。总之,切割器低频运动为三角函数规律,同时存在高频振动和瞬时冲击,切割器的设计、评价分析时,柔性变形和振动不容忽视。     

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。     

多刚体人体模型及碰撞过程仿真

采用符合中国人体特征的参数，建立16刚体的行人模型，在人体的主要部位生成简易的弹簧阻尼运动关节。并建立汽车模型与汽车-行人碰撞模型，应用ADAMS软件模拟仿真碰撞过程。研究了汽车与行人碰撞过程中的运动学和动力学特性，分析了人体主要部位在受撞击时的加速度响应和碰撞过程中行人行走方向与汽车行驶方向夹角变化时的碰撞响应。     

制冷机组发动机隔振仿真分析及机架结构优化

利用已建立的制冷机组发动机隔振系统动力学模型及其解耦分析,运用ADAMS10.0建立了发动机隔振系统现有支承和半解耦支承形式的仿真模型,并进行线性模态分析。分析表明：发动机现有支承存在严重的振动耦合;采用半解耦支承形式,其质心的动态响应显著减小,即X和Y方向的位移减至0.79811mm和1.6095mm,解决了发动机的振动耦合问题。运用I-DEAS8.0软件,对原机组的机架进行了振动模态分析和动态响应仿真分析,现有机架固有频率54.6Hz时发生整体变形,最大变形为1.08mm,原机架的整体动刚度差;通过对原机架的结构改进,使机架发生整体变形的固有频率提高到129.5Hz,机架最大变形减小为0.359mm,显著改善了机架的结构动态性能,提高了制冷机组的动态工作性能。     

基于悬架刚柔耦合模型的汽车平顺性

基于多体动力学理论,应用机械系统分析软件ADAMS/Car,建立了计及悬架下摆臂、纵向推力杆和横向稳定杆柔性的刚柔耦合整车模型,其中柔性杆件的模态通过有限元分析获得.对车身、下摆臂垂直加速度功率谱密度以及悬架动行程和轮胎动位移进行了分析.并与多刚体模型的仿真结果进行了比较.研究结果表明:与刚体模型相比,刚柔耦合的作用使车身垂直加速度功率谱密度的幅值降低了21.5%,下摆臂垂直加速度功率谱密度的峰值减小71.3%,轮胎动载荷减小约10%,悬架动行程增大15%～20%;刚柔耦合模型之间的差异随车速提高,悬架构件的柔性在汽车平顺性分析中不可忽视.     

面向对象的多轴车辆建模与仿真

利用面向对象的Modelica语言开发的应用程序Dymola,将计算机的可视化技术和参数化造型与建模能力结合,采用模块化的建模方法,对某8×8车辆建立起整车模型,并在此基础上对其阶跃输入下的动态响应进行仿真计算。     

非路面车辆驾驶室六足并联悬架系统设计

设计了一种六足并联悬架系统用于拖拉机驾驶室减振,由于悬架系统的几何参数和物理参数难以确定,首先基于拉格朗日方程推导6自由度振动模型,以驾驶室6个方向固有频率和悬架系统阻尼比、解耦度为优化目标,建立多目标优化数学模型,运用灵敏度方法对该系统进行优化设计研究,最后与目前拖拉机橡胶衬垫驾驶室悬置系统进行比较,结果证明其具有良好的减振效果,同时为该悬架系统被动控制参数的选择提供理论依据。     

汽车空气悬架非线性振动理论和试验

以汽车空气悬架非线性振动为研究对象,建立了微分方程,进行了理论分析和试验验证。研究表明空气悬架非线性强迫振动不仅在激励频率接近系统固有频率时出现主共振,而且还出现接近固有频率整数倍或分数倍时的次谐共振或超谐共振,汽车空气悬架非线性振动微分方程具有谐波组合形式的近似解,振动的中点不再是s=0处,即振动对于坐标原点不对称。     

刚柔耦合独立悬架对汽车操纵稳定性的影响

针对汽车建模的不精确问题,以汽车的独立悬架作为研究对象,建立其刚性模型和刚柔耦合模型,并在整车环境下通过转向盘角阶跃输入仿真试验来测量横摆角速度、横向加速度和后轮的横向滑移量等参数,分析和对比两种模型对汽车操纵稳定性的影响。结果表明,使用刚柔耦合悬架测得的瞬态值和稳态值较小,汽车的操纵稳定性能更优。     

基于视觉原理的农用作业车驾驶室色彩设计研究

色彩是农用作业车辆驾驶室的内饰设计最重要的因素之一。通过色彩混合原理对农用作业车驾驶室主环境色彩进行分析,利用色彩调和原理对农用作业车驾驶室操控元件色彩进行分析,利用透光混合原理对农用作业车驾驶室显示元件色彩进行分析,提出合理的内饰色彩方案,以提高设计的舒适美和宜人性,也有利于提高现代农用作业车的产品竞争能力。     

基于刚-柔耦合多柔体动力学的悬架系统分析及优化

利用柔性多体动力学方法建立了基于ADAMS软件平台的双横臂扭杆弹簧式独立悬架动力学仿真分析模型,并根据所建立的模型,采用分离参数的方法对悬架的相关参数进行分析,研究影响轮胎偏磨的敏感参数,并优化其模型。     

车辆并联机构座椅三维减振研究

针对车辆座椅的三维振动,提出采用三平移并联机构作为其主体机构,运动学分析表明在垂直方向具有较大的工作空间,且机构的Jacobian矩阵与垂直位移无关,适合作为车辆三维减振座椅.机构的模态分析结果表明,系统的3个固有频率避开了人体的敏感频率,可以使人体具有较好的乘坐舒适度.最后对系统进行了动态灵敏度分析,确定了系统设计参数对座椅固有频率的影响情况,更好地满足了车辆对座椅动态特性的要求.     

基于刚柔接触动力学的打结器虚拟打结方法研究

针对打结器结构改进或参数调整后在设计阶段难以评判优劣而增加制造投入成本的问题,以打结器能否打出绳结为评判准则,提出了一种基于刚柔接触动力学的打结器虚拟打结方法。该方法利用ADAMS的Bushing连接建立大变形柔性捆绳的动力学模型,通过对捆绳和刚性构件之间设置多接触约束和载荷施加,实现了完整的打结器虚拟打结仿真过程,研究了捆绳在拉力作用下成结的刚柔交互力学行为。通过对打结器样机的成结动作与虚拟打结的仿真结果进行对比分析,验证了捆绳动力学模型与刚柔接触动力学仿真模型的正确性,可作为评价设计优劣、保证打结器一次性制造成功的有效方法。利用该虚拟打结方法分析了打结嘴与夹绳盘动作时序差φ对打结器成结的影响,对判定打结器参数匹配后能否成结或成结优劣起到了直观验证作用。