重载货车刚柔耦合模型的轮轨接触及振动传递规律研究

为研究重载货车振动特性,以我国轴重最大的某型30 t轴重重载货车为研究对象。首先采用有限元方法建立了轮对的弹性模型,进而在UM软件中进行总体集成,建立了考虑与不考虑轮对弹性的货车刚体模型以及刚柔耦合振动模型,给出了柔性体轮对的自由振动模态,以及柔性轮对的建模方法,对比分析了轮轨接触关系以及2种模型不同位置的振动加速度。结果显示,柔性轮对的弹性结构不仅能缓和轮轨之间的刚性作用,而且还缓和了中央悬挂以下的刚性振动,由于中央悬挂发挥了较好的隔振性能,故轮对柔性建模对车体、摇枕的振动影响较小。因此开展轮对柔性振动研究及其动态影响对于重载铁路车辆装备设计具有重要意义。     

基于空簧气动响应的高速列车交会动力学分析

空气弹簧的动态特性受其内部压力影响较大，为了更深入地分析动车组高速交会时的运行安全性，需要考虑空气弹簧在交会流场下的气动响应。将空气弹簧的气动流体力学模型与某型动车组的整车动力学模型相结合，以列车交会气动流场压力的时间历程作为空气弹簧与车体的外部激励，分析了动车组以不同车速交会时的动力学特性。研究结果表明，交会车速越高，空气弹簧的内压波动幅度越大；会车中车体的垂向平稳性优于横向平稳性；轮轨垂向力与轮重减载率受会车流场的影响较小，在会车时有较大的安全余量；当两车以450 km/h车速交会时，空气弹簧内压波动     

某重型载货汽车车架柔性化建模及疲劳分析

针对某重型载货汽车车架局部出现的疲劳寿命问题,通过有限元理论生成车架的模态中性文件,并对车架进行静力分析及强度校核。利用虚拟样机技术,建立考虑车架弹性的整车刚柔耦合模型,并对刚柔耦合整车模型进行随机路面不同速度下的整车动力学仿真,提取车架关键边界载荷谱。利用S-N疲劳设计方法,选用疲劳分析软件nCode Design-Life对车架进行疲劳可靠性分析,得到车架在不同工况以及不同车速下的疲劳寿命结果及损伤位置。结果表明:车架的最小寿命满足行驶要求,并为车架的优化设计提供了理论依据。     

某轨道试验车非线性有限元结构动力学分析

为检验用于标定实验的某轨道试验车是否符合设计要求,对其进行动力学分析。首先采用UG对某轨道试验车进行三维建模,其次利用Abaqus软件建立某轨道试验车的结构动力学有限元模型,最后运用隐式时间积分动力学方法模拟该轨道试验车的牵引和制动过程,并获得整车动态响应和车体的应力、变形以及关键部件应力云图。结果表明:该轨道试验车的车体和关键部件满足设计要求,但牵引系统-牵引杆不满足强度设计要求。分析结果为进一步改进牵引杆结构提供了理论依据,也为轨道试验车的设计提供了参考。     

电台微信公众号文化外宣推文的英译研究

以东风牌载货汽车为研究对象,利用有限元方法及虚拟样机技术建立整车多刚体模型和考虑柔性车架的整车刚弹耦合模型。在验证虚拟样机刚柔耦合整车模型正确性的基础上,比较分析不同工况下两整车模型操纵稳定性和行驶平顺性性能。结果表明:车架柔性越大,其低阶固有频率越低,反之,低阶固有频率越高;车架柔性对整车操纵稳定性影响不大,对行驶平顺性有较大的影响,车速越高,平顺性越差,路面越粗糙,总加权加速度值越大,舒适感越差,适当增加车架刚性可以有效改善整车行驶性能。因此,该方法为汽车车辆开发设计车架提供了理论依据。 更多还原     

某产品滑倒过程多体系统动力学仿真

采用多柔体系统动力学的方法模拟某产品意外滑倒的物理过程,为其损伤评估提供定量的参考依据.根据产品的结构组成和滑倒过程的物理现象,建立了一种考虑低速接触/碰撞的多柔体系统动力学模型,利用模态展开法描述纵梁、面板、安装板等产品内侧构件的弹性变形,考虑了人造革地板等非金属材料的大变形以及线缆与台面、地面的碰撞,采用适合于求解强非线性刚性微分方程的Gear法进行数值仿真计算,获得了滑倒过程的整体运动和受力规律,分析了关键部位的冲击加速度和冲击载荷,仿真结果与实际接触痕迹基本吻合.     

车辆悬架系统LQG控制器的仿真研究

根据已建立的1/2车体动力学模型和单轨路面输入模型,设计车辆主动悬架的线性二次型高斯(LQG)最优控制器,利用MATLAB/SIMULINK软件构建路面输入仿真模型和1/2车体仿真模型.结果分析证实,具有LQG控制器的主动悬架可以改善车辆的运行性能.     

基于LuGre摩擦理论的动态轮胎模型研究

基于LuGre动态摩擦理论,建立了用于研究车辆动力学特性的动态轮胎模型,推导了车辆轮胎纵向力和侧向力的表达式,以此作为基础进行整车动力学的模拟仿真。采用遗传算法对轮胎模型中的稳态及动态参数进行辨识,比较分析了模型参数对模型精度的影响。利用Matlab/Simulink建立起自由度整车动力学模型,通过进行转弯制动仿真来对本文所建立的轮胎模型进行了验证。结果表明:本文所建立的动态轮胎模型准确度较好,能够用于车辆动态性能仿真研究。     

模态轮胎材料线性化建模及影响因素研究

试验数据表明,轮胎的结构模态与声腔模态耦合对车内噪声量级有显著影响,获得准确的3D轮胎有限元模型是整车路噪仿真研究的关键。在此情况下,为降低轮胎建模成本,提高轮胎建模效率,采用线性材料搭建轮胎3D有限元模型,结合试验测试与参数优化技术,对模型进行调校,并在轮胎有限元模型的基础上研究了轮胎模型的边界条件对轮胎模态的影响。结果表明:在50～220 Hz范围内,有限元分析结果与试验测试结果基本一致,且能反映轮胎结构模态与轮胎声腔模态的相互作用。     

应用模态应变能原理的机械弹性车轮损伤识别

车轮损伤识别对机械弹性车轮使用安全至关重要。根据车轮工作原理与结构特征,建立了车轮的非线性有限元模型,利用模态分析有限元方法计算了无损伤车轮的固有频率;结合模态试验验证了模型的准确性。通过有限元分析和试验对弹性环的危险区域进行了分析。采用刚度退化模型模拟弹性环的局部损伤,利用单元集损伤变量对机械弹性车轮内部弹性环的不同位置、不同损伤状态进行了识别。研究结果表明:应用模态应变能原理可识别出车轮内部弹性环的损伤,且识别方法准确有效,为车轮的健康状态检测和故障诊断提供了参考。     

汽车正面耐碰撞性有限元仿真分析

为研究汽车正面碰撞过程中的被动安全性能,建立了某型汽车整车有限元模型,基于中国新车评价规程(C-NCAP)对其进行评价。以运行速度为50 km/h的汽车与刚性墙发生正面碰撞为例,应用LS-DYNA软件进行有限元分析,对整车变形、车身能量、B柱加速度和前围侵入量等结果进行分析,研究汽车吸能部件对碰撞结果的影响。结果表明:碰撞过程中整车出现回弹现象,前部吸能不够充分;驾驶员侧加速度最大为41.6 g,满足国内碰撞要求;保险杠的最大位移量为490 mm,前纵梁的最大变形量为241.2 mm,从而得出碰撞中主要吸能部位为保险杆和前纵梁。通过正面碰撞仿真分析,得出该车有较好的正面耐撞性,得到的碰撞数值模拟结果可为该车的结构设计提供参考。     

欧姆形对称型双螺杆的参数化建模与数值模态分析

针对已有螺杆型线方程参数化建模过程复杂、时间长的问题。根据型线的设计原则与要求,利用坐标系转换,构 建了一种易于参数化建模且密封性、啮合性好的欧姆(Q)形对称型端面型线方程,方程的滚圆相对于节圆的公转角￡,根 据螺杆传动几何关系推导并界定范围;以Visual Basic程序设计语言为开发工具,三维软件SolidWorks为二次开发平台, 实现了螺旋套的参数化实体建模;建立了螺杆的固有特性分析模型,用ANSYS软件对螺杆的轴承处进行了刚性与弹性 约束下的模态分析,并考虑了不同的弹性单元刚度对固有频率的影响。结果表明：弹性约束下螺杆的固有频率明显降 低,2种约束下的振型一致,弹性单元的刚度对弹性约束下的固有频率没有影响。文中研究为双螺杆泵型线改进设计及 螺杆模态分析提供理论依据,大大提高设计效率     

平面旋转粘弹性简单机械臂振动特性的研究

利用Ｌａｇｒａｎｇｅ方程建立了平面旋转的线粘弹性简单机械臂的动力学方法，分析粘弹性对机械臂爪端点的影响、弹性振动与刚性运动互相作用的情况，在建立方程时，考虑了离心效应，研究了离心效应的作用。     

高速铁路缓和曲线行车动力性能对比分析

针对三次抛物线、半波正弦和一波正弦3种线型的铁路缓和曲线，以不同的列车运行速度变化规律建立了3种不同的分析工况,理论计算了车体横向加速度时变率。利用铁道车辆系统动力学数值仿真软件，建立了具有93个自由度的单节高速车模型，同时考虑轨道不平顺的影响，仿真计算了车体横向加速度时变率，对比分析了3种不同工况下缓和曲线上车体横向加速度时变率的变化情况。结果表明，在未考虑轨道不平顺时，列车以变化的速度运行，半波正弦更具优势，在车站两端加减速地段可以考虑采用半波正弦型缓和曲线，以提高旅客乘坐舒适度；轨道不平顺对高速行车     

轨道不平顺与车轨动力响应之间的关系分析

从时域和频域两个方面来研究轨道不平顺与车轨动力响应之间的关系.首先,利用轨道不平顺和轮轨动力学模型来计算轮轨间的动力荷载,加载到轨道有限元模型上得到一定运量下的道床变形和轨道不平顺分布;其次,利用傅立叶变换分别得到了一定运量后轨道不平顺的里程-功率谱、平均功率谱及其拟合谱,分析了不同波长不平顺同道床沉降之间的相关性,并同现场数据相对照.再次,结合现场轨检车的测力轮对数据,包括轨道不平顺、轮载和车体振动加速度,分别从时域和频域两个方面对三者之间的相关性进行分析,并分析了轨道不平顺状态对车轨动力响应的影响程度;最后,认为道床沉降主要影响的是轨道长波不平顺,而对短波不平顺则影响不大,而且从时域和频域来看,轨道不平顺的分布与车体振动加速度的分布相类似,而与轮载分布不同,而且波长较长的轨道不平顺引起车体的振动,它是影响车体振动和车辆运行平稳性的主要因素.     

基于ANSYS的弹性支承的悬臂转盘-轴承系统模态分析

针对悬臂转盘系统在高速旋转时的振动、不稳定等现象,建立弹性支承悬臂转盘一轴承系统动力学模型并计算理 论临界转速,应用ANSYS有限元软件对带有预应力的转盘一轴承系统进行了模态分析,分析转盘系统额定转速、轴承支 承刚度、轴承间跨度和转盘厚度对转盘一轴承系统固有频率的影响,得到了各阶固有频率和固有振型。结果显示：额定转 速和轴承支承刚度是影响转盘一轴承系统模态参数的主要因素,在相同工况条件下,同阶固有频率与额定转速成一元三 次方程变化。同时转盘系统固有频率都随着额定转速和轴承支承刚度的增大而增大。     

基于ANSYS Workbench的胶带硫化罐吊装机械手动力学研究

为了研究胶带硫化罐吊装机械手整机的动力学特性,应用有限元分析软件ANSYS Workhench建立有限元模型并 对其进行了静态结构分析、模态分析和谐响应分析,得出了吊装机械手的静态结构应变、前6阶模态和在额定负载作用 下的谐响应特性。通过对结果的分析,找出了该机械手Z轴的刚度和伺服电机的运动参数是影响该机械手稳定性的主 要因素,为后续优化设计和控制系统设计提供了理论依据和参考。     

基于Adams的汽车动力总成-整车系统隔振优化设计

应用已测得的动力总成各项参数,建立动力总成-整车动力学模型;运用能量解耦原理,考虑系统各阶振动固有频率的合理分配对优化过程加以约束;利用系统动力学仿真分析软件Adams对动力总成-整车动力学模型中的悬置系统进行优化设计。振动传递率和频域响应分析结果表明:该方法能有效地提高悬置系统的隔振性能。     

基于AMESim的电动客车传动系分析与研究

以某电动中型客车为研究对象,对加装变速器后的整车动力总成系统进行研究,分析并建立了整车数学模型。在此基础上,利用AMESim建立了整车仿真模型,并利用Matlab/Simulink建立整车控制器。针对NEDC循环工况和加速工况对其进行了模拟仿真;分析了传动系参数对整车加速度特性、最高车速、经济性及冲击度的影响。利用遗传算法对传动系的传动比进行了优化,在保证整车冲击度达标的前提下改善了整车动力性与经济性。     

剪力墙结构动力响应时程分析-考虑地基基础共同作用的框架

采用大型通用有限元软件ANSYS10.0分别建立考虑地基基础共同作用与刚性地基下的框架-剪力墙结构有限元模型,通过对两模型的模态分析与地震响应时程分析,可以得到两模型下的固有频率及上部结构的内力、应力、变形,并对它们进行对比分析。分析比较可知:刚性地基下,结构的动力特性较好,具有良好的自振特性;考虑共同作用,结构的内力、应力、变形较刚性地基下大。实际工程中应考虑地基基础与上部结构的相互影响,使结构安全、适用、经济。