基于遗传算法的纯电动汽车动力传动系统优化

以某一型号的单挡纯电动汽车作为研究对象,在基于动力系统参数分析的基础上,对整车合理匹配两挡AMT变速器,并基于ADVISOR仿真平台建立整车仿真模型。应用遗传算法工具箱与ADVISOR非图形化界面联合优化以实现自动优化动力系统参数的目的,获得动力性和经济性最优匹配结果。仿真结果表明:该优化方法能有效地提高纯电动汽车的性能。     

锥面包络圆柱蜗杆传动可控失配修形的研究

对锥面包络圆柱蜗杆传动(ZK蜗杆传动)进行了可控修形。分析了修形传动的基本原理。提出了通过改变蜗杆齿面接触点的位置及曲率修正量来改变传动的齿面接触状态的方法。修形加工可通过改变砂轮的几何尺寸及安装参数来实现。     

基于UM的高速动车组悬挂参数与动力学性能匹配性研究

为提高高速列车动力学性能,对车辆悬挂参数进行了优化研究.基于多体动力学建模理论和UM软件,完成车辆动力学模型的建立及线路,轮轨参数设置等.选取悬挂参数Kpx,Kpy,Kpz,Ksx,Ksy,Ksz,Csx和Csz为优化目标,运用控制变量法和变化系数法,对悬挂参数进行优化;用优化后的参数进行动力学仿真分析,与优化前的动力学性能指标对比,车辆的动力学性能得到改善,悬挂参数优化成功.     

基于神经网络与DEFORM的薄壁齿套高速车削工艺参数优化

为提高薄壁齿套的加工精度,对某型齿套的高速车削进行理论分析和切削力预测。利用DEFORM 3D软件建立齿套的高速 车削的数值分析模型,得到了正交试验车削工艺参数条件下的切削力;建立了神经网络模型,对切削力进行预测。结果表明,使用神经网络模型可精确预测高速 车削力大小,为新型专用夹具设计和优化加工工艺参数提供数据支持。     

纯电动汽车驱动控制策略研究

提出了一种以加速踏板开度及其变化率、SOC为主要输入参数,利用模糊控制来确定目标转矩的纯电动汽车驱动控制策略,并详细阐述了其控制原理。基于Matlab/Simulink,结合理论知识和实验数据,建立了纯电动汽车仿真模型,并进行离线仿真验证。仿真结果表明:该车辆模型是正确的,驱动控制策略具有合理性。     

车用永磁同步电机定子模态分析

针对电动汽车运行过程中产生的振动噪声问题,以某车用永磁同步电机为研究对象,运用Ansys Maxwell软件分析电机气隙磁密,得到电机运行的气隙磁场和径向电磁力,再对永磁同步电机的定子进行模态分析,得到定子系统的固有频率,同时采用锤击法结合LMS软件进行模态试验,将有限元仿真和模态试验数据进行对比,验证有限元模态分析的准确性。结果表明,该永磁同步电机的定子结构模态频率和径向电磁力波频率有较大的差异,不会由于电机径向电磁力而产生共振,这项工作为解决电机振动噪声问题和优化汽车NVH性能提供了参考。     

车轮踏面常规磨耗对高速列车动力学性能的影响

利用线路跟踪试验采得的车轮常规磨耗数据,通过动力学仿真分析了高速列车在不同磨耗阶段时的横向稳定性、运行平稳性和曲线通过性能。以国内某型高速列车为研究对象,利用多体动力学软件VI-rail建立了高速列车动力学模型,并验证了模型的有效性。根据线路跟踪实测数据,获得了车轮镟修后4种不同磨耗阶段下的踏面形状数据。研究不同磨耗程度下车辆运行速度对模型动力学性能的影响,分析车轮动力学性能参数随速度及磨耗量的变化规律。仿真结果发现,车轮踏面磨耗对临界速度、脱轨系数、轮轨横向力及横向平稳性的影响较大,而对轮重减载率、垂向平稳性指标影响较小。研究结果对高速列车踏面外形的优化及踏面检修具有一定的指导意义。     

纯电动汽车碰撞高压安全系统设计及控制策略

针对纯电动汽车发生碰撞时可能存在的安全风险,对纯电动汽车碰撞高压电安全进行了分析研究,提出了一种纯电动汽车碰撞高压安全系统方案和控制策略。利用ISO26262标准的思路和方法进行了设计,通过模型仿真分析与在电动汽车项目上的验证和应用,表明该系统能够保证电动汽车碰撞时的高压安全,为电动汽车的推广应用提供参考。     

衣物自动包装机折叠机构设计与优化

针对目前衣物包装机中折叠衣物部分结构复杂，其控制系统灵敏度、协调能力低下等问题，课题组设计了一种新型衣物折叠机构。首先，基于单驱动多凸轮的传动方式提出了折叠机构的设计方案与工作原理；其次，利用解析法对机构中曲柄滑块以及凸轮轮廓的尺度参数进行分析与确定；最后，通过ADAMS软件对机构进行运动仿真，并对运动过程中的最小传动角进行优化。其优化结果表明：最小传动角相较于优化前增大62%，满足设计要求。对比传统衣物折叠机构，该机构实现了以单个原动件来完成衣物的折叠过程，具有控制效率高，传动性能好和成本低等优点。     

基于改进遗传算法电动汽车变速器参数设计与优化

为增加纯电动车行驶里程,以某款只匹配主减速比的纯电动物流车为原型,改为两挡传动比配置,对传动比参数进行优化以提高电机工作效率。通过Cruise与Isight联合仿真,利用2种改进遗传算法优化得到2种不同方案。利用多岛遗传算法(MIGA)优化获得经济性最优方案1,利用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)优化获得兼顾经济性和动力性的方案2,为电动汽车变速器设计与速比优化提供了参考。     

插齿机主传动机构的运动学仿真与优化设计

应用虚拟样机技术和机械系统动力学仿真分析软件ADAMS建立了两种插齿机（瓦特型六杆机构）主传动机构的模型，对两者进行了运动学仿真，以插齿刀在工作区间速度平稳性为目标，分别对两个模型进行了优化设计，阐明了ADAMS对插齿机主传动机构进行运动学仿真及优化的优点，并分析和比较了两种模型的性能特点．     

基于城市干道十字路口场景下的纯电动汽车多目标优化研究

基于城市双向六车道十字路口的场景下对某款纯电动汽车的9种运行轨迹进行分析,研究其安全性、节能性和舒适性等问题。首先建立纯电动汽车安全、节能和舒适多目标模型,对车速、加速度、总加权加速度均方根等条件进行约束;再利用含有精英策略的NSGA-Ⅱ算法对车速、加速度、总加权加速度均方根值等约束条件下进行优化求解,得到Pareto最优解;最后结合Advisor中的欧洲驱动工况NEDC仿真验证纯电动汽车多目标优化模型的准确性。结果表明:目标函数兼顾了纯电动汽车安全性、节能性和舒适性等因素,得到了纯电动汽车在双向六车道十字路口下的最优运行轨迹和最佳道路宽度。本研究不仅弥补了纯电动汽车在城市干道十字路口场景的学术空白,还为纯电动汽车在安全性、经济性、舒适性的通行方面提供了理论依据和参考。     

采用恒功率控制策略的增程式汽车动力系统匹配

以增程式电动车整车参数基本要求、动力性指标作为约束条件以及节能减排为最终目的开展研究。针对增程式电动汽车动力系统参数匹配问题,通过相应的理论计算对驱动电机、蓄电池、发动机、发电机等动力总成核心部件进行了性能匹配设计,采用恒功率控制策略,运用AVL Cruise为仿真平台构建整车模型,计算了所设计的增程式电动车动力性能及经济性。研究结果表明:最大爬坡度、加速时间、最高车速满足车辆动力性要求,并能实现增程器高效工作。证明了増程式电动汽车既实现了节能减排,又克服了纯电动汽车续驶里程短的缺陷。     

螺旋齿轮传动设计中的最小油膜厚度计算

现代齿轮传动向着体积小、重量轻、高速重载方向发展。因此齿面胶合和磨损已成为主要的破坏形式。理论和实践证明，齿轮间润滑油膜的存在及其厚度对防止齿面失效具有重要意义。利用弹性流体动压润滑理论，推导出螺旋齿轮传动中的最小油膜厚度的解析计算公式，为进一步研究螺旋齿轮润滑提供了依据。     

双质量飞轮对动力传动系统NVH性能的影响分析

基于某三缸发动机动力总成,构建动力总成多体动力学分析模型和前端附件轮系动力学分析模型,结合台架实验进行结果验证分析,证明了计算方法的正确性和仿真分析模型的有效性。研究了搭载双质量飞轮和离合器式扭振减振器状态下的曲轴转速和变速器输入轴转速波动及其衰减率,证明双质量飞轮能有效降低变速器输入轴转速波动,利于改善传动系NVH性能。对比分析了搭载双质量飞轮和离合器式扭振减振器后发动机前端附件轮系的振动响应情况,重点分析了带轮转速波动、张紧臂角度、紧边带段张力、松边带段横向位移等参数,研究结果均表明搭载双质量飞轮会恶化前端附件轮系的NVH性能。     

大客车后视镜振动性能预测与结构优化

客车后视镜是驾驶员判断车周路况的重要依据,为提高客车行驶安全性,需采用有限元分析方法计算求解后视镜的动态特性。采用Hypermesh软件对后视镜做约束模态分析,得到系统的各阶固有频率及振型。利用LMS测试软件,通过锤击法测试计算系统的各阶固有频率及振型以验证仿真模型的有效性。仿真与试验结果表明:后视镜在侧向与垂向的抖动较大,且1阶固有频率偏低,在该频率的激励下易产生共振,影响安全性,需将其控制在规定阈值内。因此对传统后视镜进行结构优化并进行模态分析,仿真结果表明,改进后的结构提高了系统的一阶固有频率,很好地降低了共振的危险性,提升了整车的NVH性能。这为今后设计开发后视镜提供了预测,也为提高客车整车NVH提供了依据。     

微型电动汽车悬架系统设计与平顺性分析

为了开发一款微型纯电动汽车,针对其乘坐舒适、安全可靠的设计要求,分析了悬架系统设计参数并完成了初步设计。为了保证汽车有良好的操纵稳定性,基于Adams/Insight对设计的麦弗逊悬架进行了前轮定位参数优化。在3种极限工况下,对设计的扭转梁悬架模型进行有限元强度分析,以验证其可靠性。为评估整车的平顺性,在随机沥青路面上进行仿真,并经过功率谱密度变换和频率加权得到了3个轴向的加权加速度均方根值。结果表明:优化后的前轮定位参数随车轮跳动有着良好的变化特性;设计的扭转梁悬架满足强度要求;设计的悬架系统使汽车具有良好的平顺性。     

不同辐板结构对机车牵引齿轮齿面接触影响分析

将机车牵引齿轮辐板结构分为刚性辐板、薄直辐板和薄斜辐板3种结构,采用Romax仿真软件建立机车驱动系统模型进行了齿面接触分析和加载试验。仿真和试验研究结果表明,不同辐板结构对机车牵引齿轮齿面接触应力有不同影响。刚性辐板结构齿轮受载后由于辐板几乎不变形,齿轮啮合错位量最大,齿面接触应力也最大;直薄辐板结构齿轮受载后,齿轮啮合错位量略小,因此齿面接触应力也略小于刚性辐板结构;而薄斜辐板结构齿轮受载后辐板变形较大,使齿轮啮合错位量在三者中最小,从而显著降低齿面接触应力,提高了齿轮强度和寿命。     

纯电动汽车传动系统传动比的优化

针对纯电动汽车传动系统传动比进行优化设计,建立了以最小加速时间和最小能量消耗率为目标的多目标函数,并考虑爬坡、起步、高档利用率等条件约束.结合粒子群算法,运用Matlab编程与仿真,结果表明:该纯电动汽车传动系统传动比的优化模型是合理的,即提高了电动汽车的动力性,同时也降低了其能量消耗.     

曲肘式合模机构分析与优化系统开发

五支点内卷式双曲肘合模机构在国内注塑机市场中还占据着重要地位,但针对该机构的专用分析和优化软件还 非常缺乏,已有的软件优化所得参数也难以适应新的高速机型需求。基于优化目标可选择、输入参数可调节、输出结果 可直观对比的基本理念,自主研发了新的曲肘机构分析和优化软件,实现了设计校验、仿真校验、参数优化生成等几个功 能模块,其中具体包含了机构放样、分段油速仿真,自动生成速度、加速度并实现叠加对比,特征参数动态显示、自锁临界 角计算等具体功能。系统优化后的参数已成功应用在某公司MAⅡ、VEⅡ等系列二代机型的研发中,实现了高速、平稳 地提升干周期的目的。