基于道路载荷谱的城市公交车辆传动耐久性试验方法

城市公交车辆行驶路线相对固定,道路载荷重复性高。为了更精确地评估城市公交车辆传动耐久性,提出了基于用户载荷谱的新型测试方法。首先,采集某时段的城市公交车辆在行驶过程中的变速器输出轴道路载荷谱,结合行驶挡位,将道路载荷分解到变速器输入轴,计算其行驶里程中其各挡位的输入轴载荷分布情况,细化到不同载荷等级区间,并计算频次。其次,采用等效损伤理论,将不同等级的载荷等效至最大损伤载荷并折算加载循环次数。最后,根据设计行驶里程与实际道路载荷谱行驶里程,外推最大损伤载荷下的循环加载次数,提出关联用户道路载荷的变速器耐久性试验方法。研究结果表明:在变速器耐久性试验中,通过该方法得到了城市公交车辆常用行驶挡位的可靠性试验循环加载次数,同时更准确地测试了城市公交车辆变速器的耐久性。     

基于六分力的拉杆总成载荷谱预测及验证

为了简化拉杆总成载荷谱的采集过程,准确获取其载荷谱,提出了基于六分力的拉杆总成载荷谱的预测方法,并验证其可行性。针对3款运动型多用途汽车制定了载荷谱采集及标定方法,根据多元线性回归方法建立了以六分力获取拉杆总成载荷谱的回归模型,由采集及标定获取的准确六分力和与拉杆总成载荷谱数据通过回归模型确定了拉杆总成载荷谱的预测方法。在此基础上,从时域、频域、损伤域对预测方法进行了全面的验证和评价。结果表明:误差值均较小,所提出的方法可以对拉杆总成载荷谱进行准确预测。     

极值服从广义Pareto分布的扭转载荷外推方法研究

提出了一种极值样本服从广义Pareto分布(generalized pareto distribution, GPD)函数的扭转载荷时域外推方法,基于极值样本的均值超出函数,首先确定一个区间范围,并以形状参数最小的均方误差为目标,通过自抽样法确定最佳阈值,再采用极大似然估计法对GPD函数的形状参数和尺度参数进行估计,获取扭转随机载荷谱的极值样本,服从GPD分布规律。以商用车驾驶室的稳定杆为研究对象,介绍了扭转载荷采集的方法,基于所提出的扭转载荷时域外推方法进行外推研究,并分别从穿级计数、功率谱密度、雨流图和潜在伪损伤量等方面对外推前后的载荷谱进行了对比分析。结果表明：所构建的载荷外推算法对商用车驾驶室稳定杆扭转载荷外推有较好适应性。     

一种抗蛇行减振器控制系统在高速动车组中的仿真应用

为协调车辆横向稳定性与曲线通过性之间的矛盾,提出一种抗蛇行减振器的控制系统,并采用ADAMS Matlab联合仿真的方法在高速动车组中进行了仿真应用。该控制系统以车体两侧高度差为控制变量,该变量可由空气弹簧高度调节阀和压差阀直接提供,不需要额外的传感器。抗蛇行减振器的控制系统可实现对曲线轨道和直线轨道两种情况之间抗蛇行减振器阻尼系数大小的调节。仿真结果表明：抗蛇行半主动控制在不影响动车组横向稳定性的同时,可大大提高车辆曲线通过时的安全性能。     

片弹簧在肉类异形包装制品自动成型模中的应用

为解决肉类异形制品自动化生产的难题,针对目前肉类异形制品手工操作模具柔性成型的特点,通过对柔性元件力学特性的研究与结构要素分析,根据片弹簧设计原理,建立片弹簧计算模型;根据自动化生产对片弹簧变形量与力学稳定性的要求,运用计算模型公式,计算并确定片弹簧的结构参数;通过实例对该模型的正确性和有效性进行了验证。验证结果表明：在肉类异形制品模具柔性成型方面,采用片弹簧作为柔性元件,其在载荷分配、受力稳定性、结构空间等方面表现出来的优点,是圆柱螺旋压缩弹簧所欠缺的,这也正是实现装备自动化所必须解决的关键性技术之一。     

高斯白噪声激励下减振器的最佳参数

通过对高斯白噪声激励下减振器的运动分析,建立减振系统的运动微分方程,从而获得减振系统的频率特性。由激励的高斯白噪声特征(功率谱密度函数是常数)可求系统的响应的功率谱密度函数及系统响应的均方值。为了衡量系统的减振效果,对减振系数给予定义。通过对主系统相对于副系统的各种频率比、质量比及不同阻尼率的分析,得到合适参数的减振器(即最佳频率比和最佳阻尼率的减振器)。     

无线传感器网络数据采集系统研究

研究基于无线传感器网络(WSN)的数据采集系统。设计了一种新的传感数据采集系统的组网方式以及对应的传感数据采集算法。在论述了无线传感器网络数据采集系统的系统结构和所采用的网络协议后,给出了无线传感器网络数据采集系统的数据汇聚算法,该算法分为初始化及自检和数据采集两个阶段。对基于系统所采用的网络协议,进行仿真,得到了影响系统性能和服务质量保障的一些重要系统测量参数,证明了该传感数据采集系统的组网方式以及对应的传感数据采集算法的有效性。     

基于虚拟试车场的变速器载荷模拟

基于Adams/Car的环境进行了汽车整车虚拟仿真试验。建立了道路模型、轮胎模型、驾驶员模型和整车多体动力学模型并集成,利用Adams/Solver求解器对模型进行仿真计算,对得到的数据进行筛选处理,导入Matlab中模拟变速器在不同路面上所受的载荷。采用周期图法估计的功率谱,使用数理统计方法得出模拟的变速器载荷的特征值,最后把模拟结果与ETA/VPG的仿真数据进行分析对比。结果表明:建立的道路模型有较高的精度,模拟得到的变速器载荷有一定的准确性,对变速器开发初期的虚拟试验具有参考价值。     

基于应力强度干涉模型的疲劳损伤研究

基于Miner法则,分析了工程上常用的阶梯谱级数对疲劳寿命精度的影响．建立了变换的JS-N曲线与阶梯谱拟合曲线的应力强度干涉数学模型,采用参数求解的数值解析法得到参数,并推导出了疲劳损伤的积分公式．对铁路货车转向架侧架运行36万公里（一个段修期）内分阶段的多次载荷谱测试数据进行分析,得出随着各阶段阶梯谱离散级数的增大,损伤成收敛趋势,寿命预测精度高．采用本文的分析方法,建立了侧架一个段修期的载荷谱概率模型,预测了侧架的寿命及其可靠性．     

基于盘-块面弹簧接触的动力学模型的制动抖动分析

考虑制动盘-块间采用面弹簧接触方式建立一种6自由度制动系统动力学模型,推导出对应的动力学微分方程,并且构建Simulink模型。采用抖动"故障盘"的端面跳动SRO(surface run-out)与薄厚差DTV(disc thickness variation)的叠加位移曲线作为系统输入,仿真得到制动压力波动BPV(brake pressure variation)与制动力矩波动BTV(brake torque variation)时域响应。然后,分别以抖动"故障盘"的实测DTV曲线、SRO曲线以及SRO与DTV的叠加曲线作为仿真的输入,对比台架试验结果与3种不同输入下的仿真结果,以验证所构建的盘-块面弹簧接触动力学模型的正确性以及模型仿真输入改进方法的正确性。接着,通过改变台架试验以及仿真过程中的制动液压,研究制动系统的初始制动液压对制动压力波动BPV与制动力矩波动BTV时域响应的影响。最后,以台架试验结果作为基准值,将单点接触模型的仿真结果与所提出模型的仿真结果进行对比。结果表明:采用SRO与DTV的叠加曲线作为仿真的输入所得到的仿真结果与台架试验结果更加吻合,制动系统的初始制动液压力对制动力矩波动幅值的影响很小,所提出的动力学模型在预测制动抖动方面具有更高的准确性。     

车辆减振器Kriging模型的结构参数寻优及试验验证

为对某款液压筒式减振器进行结构参数的优化,建立了压缩、复原行程的数学模型,并进行台架试验,以活塞复原孔直径、复原节流阀片缺口高度、复原阀弹簧预紧力3个结构参数为优化变量,复原行程最大阻尼力为优化目标,仿真分析了开阀后优化变量与优化目标间的关系,建立了Kriging近似模型并利用多岛遗传算法对3个结构参数进行寻优。将优化前后的结构参数进行仿真分析和试验验证,与预期值相对误差分别为0.446%和1.82%,表明该近似模型可靠且减振器能量耗散性能得到了提升,为其他结构参数的分析设计及性能的优化提供了一种方法。     

疲劳极限以下小载荷的强化和损伤试验

以某变速箱圆柱齿轮单齿弯曲为例,对疲劳极限以下小载荷的强化和损伤进行了试验研究.结果表明,疲劳极限以下的小载荷对疲劳寿命、疲劳强度和静强度均具有强化作用;一定范围内的小载荷作用一定的次数才能体现出强化效果;循环载荷谱中小载荷虽有一定的强化作用,但强化效果有所下降;循环载荷谱中小载荷循环次数增加,其强化效果随之增加;高载荷造成损伤后,原来具有强化作用的小载荷失去了强化效果,但更低的小载荷却体现出一定的强化效果;小载荷强化的原因是材料的微观组织得到强化和改善.     

套靴刚度和阻尼对高速列车-弹性支承块式无砟轨道系统竖向振动的影响

采用轨段单元模拟弹性支承块式无砟轨道结构。钢轨模拟为弹性点支承Euler梁；钢轨下面的支承块视为刚体；道床板视为弹性薄板，并且采用横向有限条与板段单元法对其进行位移插值；钢轨扣件和支承块下胶垫和套靴模拟为线性弹簧和阻尼器；道床板与混凝土底座下的路基模拟为连续分布面弹簧和阻尼器。基于弹性系统动力学总势能不变值原理和形成系统矩阵的“对号入座”法则，建立了高速列车-弹性支承块式无砟轨道系统竖向振动矩阵方程，得到了系统振动响应，进一步分析了套靴刚度和阻尼对此系统竖向振动响应的影响规律。     

基于ZigBee的温室环境温湿度采集系统的设计

本文针对温室环境,提出了一种基于CC2530和Z-Stack协议栈的一个温湿度采集系统。首先,系统采用SHT10数字式温湿度传感器,以CC2530芯片作为主控核心节点,给出了硬件各个组成部分相关外围电路的设计;其次,以TI公司最新的Z-Stack协议栈为基础,进行了协调器节点数据收发和传感器节点温湿度采集程序设计;最后,对室内的温湿度采集进行了实验测试,通过搭建实验平台,实现了正确的温湿度的采集。     

磁流变减振器性能试验及分析

磁流变减振器是一种可实现半主动控制的理想阻尼器。设计制作了一种小型磁流变减振器。通过试验对其特性进行了分析，在此基础上对磁流变减振器的结构提出了有益的建议。     

新型纤维梳理机的辊筒设计研究

在纤维梳理机中,辊筒是决定设备成败的关键零部件。分析了辊筒在机器中的支承形式、结构特征、运动规律,将正弦变化的轴压、扭转载荷简化为恒定轴压、扭转载荷,得到适合理论分析的辊筒受力模型。利用无矩理论导出了辊筒的挠度和内应力计算公式,分析了辊筒自重、壁厚、轴压、径压、针布层对挠度的影响作用,获得了挠度、强度、稳定性约束条件下的最小壁厚值,指出辊筒加筋没有必要。生产实践结果证明了文中的简化、推演、分析过程及结果安全可靠,对类似辊筒类零部件设计具有参考意义。     

参数激励下受电弓系统的分岔与混沌

以速度平方阻尼力来表示受电弓框架的液压减振器所产生的非线性阻尼力，以变刚度的弹簧系统模拟接触网，建立了受电弓系统的非线性动力学模型。利用Hopf分岔定理找到受电弓产生Hopf分岔必须满足的参数条件，采用数值积分方法，对由于速度变化及参数激励导致的非线性动力学行为进行了研究，揭示了该系统由倍周期分叉、拟周期运动，通向混沌现象，研究结果为进一步研制国产高速受电弓提供了理论参考。     

基于CC2530的智能农业控制系统的研究与实现

主要研究基于物联网CC2530的智能精细农业控制系统,采用新型温湿度采集传感器、光敏采集传感器及智能主板（协调器）进行主体搭建,并由RS232转RJ-45的连接方式与主机或网关连接。从系统实现原理、硬件设计、软件设计三个方面进行描述,通过星型拓扑结构ZigBee网完成节点与节点之间、节点与协调器之间的数据传输。利用温湿度采集、光敏采集传感器等对环境数据进行采集,由协调器控制和调度电机、空调机和灯光等设备。目的是实现新型农业中的自动化控制,改进农业生产效率。系统通过大量实验,完成了协调器的总控作用和各节点的采集及调度工作,实现了从采集到传输、处理,再到调度的自动化流程,并在实验中得到了性能的改进。     

轮式挖掘机驱动桥壳疲劳失效分析

驱动桥壳作为轮式挖掘机的重要承载部件,疲劳断裂是其主要的失效方式,应保证其具有足够的使用寿命。针对该问题,对某轮式挖掘机驱动桥壳进行静力学和动力学分析,找出桥壳应力较大的危险区域和模态特性;运用试验测得的载荷谱得到危险区域危险点的应力和位移的动态响应;结合Miner线性损伤累积法和Goodman法对桥壳材料S-N曲线进行修正,对桥壳进行疲劳寿命分析,得到桥壳整体的疲劳寿命和安全系数。结果表明:该桥壳满足使用寿命要求。     

基于EEMD和单通道盲源分离的齿轮箱复合故障诊断研究

针对齿轮箱复合故障诊断中,多级传动相互干扰,微弱的轴承故障会被强烈的齿轮故障和噪声湮没而难以提取的问题,提出了基于EEMD和单通道盲源分离的齿轮箱复合故障诊断方法。首先利用单个加速度传感器采集齿轮箱振动信号,对采集的信号进行EEMD分解,根据峭度准则和相关系数重构IMF分量;然后应用盲源分离方法对重构的IMF分量进行求解,对分离的信号进行包络解调分析,确定出齿轮故障通道,轴承故障通道和噪声通道;最后对齿轮故障通道进行傅里叶变换,轴承故障通道进行基于谱峭度的共振解调分析,提取出信号的特征频率,完成齿轮箱的复合故障诊断。通过实验验证了该方法的有效性和可行性。