考虑搅拌筒动态质心的搅拌车抗侧翻控制研究

转弯工况下,由于搅拌筒的回转及自身转弯离心力的共同作用,搅拌车容易侧翻.本文针对此问题开展搅拌筒动态质心和搅拌车侧翻稳定性研究.首先利用EDEM软件模拟混凝土在运输过程中的运动,经过计算、拟合获得质心位置变化的数学模型,将建立的质心位置变化模型与搅拌筒各支承力的关系应用于多体动力学仿真中,分析动态质心位置变化对搅拌车侧翻稳定性的影响.然后,基于差动制动理论,提出一种融合改进粒子群优化算法的自整定PID抗侧翻控制算法,研究结果表明,考虑动态质心的影响时,搅拌车更容易侧翻;自整定PID算法迭代寻优次数较传统粒子群算法降低33.3％,能更加快速的寻找到最优的控制参数.最后,通过角阶跃工况、Fishhook工况对提出的抗侧翻控制算法有效性进行验证,结果显示,自整定PID控制算法能更有效地防止搅拌车的侧翻,提高搅拌车侧翻稳定性.     

Effect of Cementitious Material Content on Properties of Fresh Self-Compacting Concrete

配制了胶凝材料用量在460～ 550 kg/m3之间变化的自密实混凝土,采用常规方法对新拌自密实混凝土的工作性能进行了检测,采用新拌混凝土气孔结构分析仪和旋转式流变仪对自密实混凝土拌合物的气泡特征参数和筛除石子后拌合物中砂浆的流变参数进行了测试,利用混凝土绝热温升仪分析了自密实混凝土的温升过程.结果表明:胶凝材料用量在480～500 kg/m3之间时,自密实混凝土的流动性、钢筋通过性和抗离析性以及气孔结构较佳,胶凝材料用量达550 kg/m3时气孔结构较差;随胶凝材料用量的增加,体系的塑性黏度和屈服应力增加,触变结构的稳定性变差,自密实混凝土的最高绝热温升和绝热温升速率峰值增大.     

胶凝材料用量对新拌自密实混凝土性能的影响

配制了胶凝材料用量在460～550 kg/m3之间变化的自密实混凝土,采用常规方法对新拌自密实混凝土的工作性能进行了检测,采用新拌混凝土气孔结构分析仪和旋转式流变仪对自密实混凝土拌合物的气泡特征参数和筛除石子后拌合物中砂浆的流变参数进行了测试,利用混凝土绝热温升仪分析了自密实混凝土的温升过程.结果表明:胶凝材料用量在480～500kg/m3之间时,自密实混凝土的流动性、钢筋通过性和抗离析性以及气孔结构较佳,胶凝材料用量达550 kg/m3时气孔结构较差;随胶凝材料用量的增加,体系的塑性黏度和屈服应力增加,触变结构的稳定性变差,自密实混凝土的最高绝热温升和绝热温升速率峰值增大.     

双排叶片搅拌装置合理参数的确定与匹配

为消除强制式搅拌机的低效率区,提高混凝土的搅拌质量和效率,根据双排叶片的搅拌装置结构,采用理论分析和正交试验相结合的方法,分析了主副叶片安装角、主副叶片的关系、搅拌臂排列形式、拌筒长宽比和搅拌线速度等搅拌装置参数对搅拌性能的影响,得出了各参数的合理取值范围和相互匹配关系.结果表明:主叶片安装角、主副叶片排列关系、单轴搅拌臂相位和双轴搅拌臂排列是双排叶片搅拌装置的首要性能参数;对目前普遍使用的双卧轴式搅拌机的较优参数匹配推荐为:主叶片轴向角45°、径向角35°,副叶片轴向角35°、径向角45°,主副叶片变径、同向关系,单轴搅拌臂相位90°,双轴搅拌臂平行布置,拌筒长宽比大于1,搅拌线速度1.2m/s.     

副车架弹性变化对整车性能的影响

为了研究副车架弹性模量变化对整车性能的影响,对某一款轿车的副车架在保证强度的前提下,进行了模态分析得到其柔性文件,并组装得到了刚柔耦合整车模型。通过patran软件赋予了副车架几组不同的弹性模量,在ADAMS/Car软件中建立了具有不同弹性模量副车架的整车模型,并对它们进行了同等条件下的平顺性及操纵稳定性对比分析,研究了不同弹性副车架对整车行驶平顺性以及操纵稳定性的影响。结果表明,过度提高或者减小副车架弹性模量均会导致驾驶员座椅地板处总加权加速度均方根值上升,使得整车平顺性能下降,且对操纵稳定性也有一定的负面影响,副车架弹性模量维持在一定范围之内可使得整车性能最佳。     

基于数值仿真和动静态试验的副车架轻量化

以某混凝土搅拌车副车架为研究对象,介绍一种合理可靠的轻量化设计研究方法,实现了副车架轻量化设计的预期目标。首先,应用Hyperworks软件建立了主副车架的数值仿真模型,对弯扭极限工况下副车架的静载强度进行仿真分析;通过静强度实车试验,验证了数值仿真模型的准确性。然后,根据体积最小化理论,应用Optistruct软件,优化副车架的结构厚度,并提出斜支撑加强板设计的新方案。最后,通过刚度特性的数值仿真,探究了轻量化后主副车架的刚度匹配性;并通过道路动态实车试验,测得副车架轻量化前后的载荷谱;利用Ncode 8.0软件处理,分析了道路载荷谱,结合高周疲劳寿命理论,对比研究了副车架的疲劳寿命。研究结果表明:轻量化方案具有良好的制造工艺继承性;静强度仿真与试验、刚度匹配性分析、动态疲劳试验相联合的研究方法,提升了副车架轻量化过程的科学性;最终使副车架的整体性能得到了改善,并实现减重120kg。     

玄武岩纤维自密实混凝土流变性能研究

文章利用Bingham模型和自密实混凝土坍落拓展度之间的关系,研究了不同体积掺量和不同长径比短切玄武岩纤维对C45自密实混凝土流变性能的影响,计算得到不同条件下纤维自密实混凝土的屈服应力和塑性黏度。结果表明,Bingham模型可以作为判别玄武岩纤维自密实混凝土流变性能的重要依据。     

自密实混凝土-钢管组合结构风电塔架模型静力试验

目的对自密实混凝土-钢管组合新型的塔架组合结构进行模型设计,得出模型的变形规律,为该方案用于真实的大型组合结构塔架的生产提供一定的理论依据.方法以小型风电塔架为使用对象,通过对钢管混凝土组合结构的优化设计得到经济合理的结构设计方案,对制作缩小模型进行了强度、刚度、稳定性的测试试验数据进行分析.以1. 0 mm厚普通钢板制成内外锥筒,成内外锥筒,在夹层中灌自密实混凝土的制作方案.结果试件顶部在水平力下应变是增加的趋势,在受拉底部变化较为剧烈且受拉应变远远大于受压应变,当加载大于最不利工况3. 345 kN时结构并未屈服,满足《风力发电机组设计要求》(JBT10300—2001)要求.结论混凝土可形成自密实的效果并充满钢筒夹层.该方案可用于真实的大型组合结构塔架的生产.     

自密实混凝土全过程智能生产研究进展

自密实混凝土具有无需振捣便可通过自重填充模板的良好工作性能,但工作性能对原材料特性的变化具有高敏感度。现有自密实混凝土生产质量管理难度较高,生产环节与质量检测环节较为分散,导致原材料数据不准确,生产数据检测效率低。随着图像处理与人工智能技术的成熟,智能化与智慧化技术逐渐应用于包括原材料检测、配合比设计、搅拌生产和流变性能检测在内的生产全过程,原材料智能检测技术可辅助原材料质量管理,配合比智慧设计方法可用以应对原材料性能的波动、高效准确地确定配合比,基于搅拌状态的实时监测可实现搅拌过程中的配合比智慧调整,流变性能智能检测技术可以实时地通过非接触式方法获得不同尺度拌和物的流变性能。该文详细介绍了自密实混凝土全过程智能化生产技术的研究进展与成果,并指出目前研究的不足,展望未来发展趋势。     

铸造残余应力对铝合金副车架疲劳寿命的影响

运用ProCast软件对真空压铸铝合金副车架进行铸造工艺仿真,得到副车架的残余应力场.通过中间文件把残余应力作为初始条件加载到副车架力学分析有限元模型上,利用HyperMesh、ABAQUS、Fe-Safe等软件对副车架进行疲劳寿命分析.结果显示残余应力使纵向工况、侧向工况、垂向工况中的疲劳寿命分别降低了48%、71.3%、32.5%.对副车架进行台架试验,结果表明:考虑了残余应力的疲劳仿真结果更接近台架试验结果,并且该铝合金副车架的性能指标符合实际使用要求.因此考虑了残余应力的疲劳仿真对真空压铸铝合金副车架的生产更具指导意义.     

考虑侧倾的半主动悬架与电子稳定控制系统集成控制

建立四自由度半车模型,利用滑模变结构控制方法设计以磁流变减振器为执行机构的主动抗侧倾控制策略,研究质心侧偏角相平面稳定边界,设计电子稳定控制(ESC)系统的控制算法.在研究侧翻指标基础上,设计磁流变半主动悬架与ESC的主动防侧翻集成控制算法.通过紧急双移线工况和鱼钩工况对提出的控制策略进行仿真验证,结果显示集成控制策略能够提升操纵稳定性,并有效降低车辆侧倾角,从而降低侧翻危险.     

载货汽车多侧翻指标关联性分析与实用化表征方法研究

以优化载货汽车实用化侧翻预警指标表征方法为目的,针对3种侧翻指标(侧向加速度、侧倾角、横向载荷转移率)展开理论关联性分析和动力学仿真试验验证。基于简化的车辆侧倾动力学模型,推导3种侧翻指标关联模型,在Matlab/Simulink中建立基于某轻型载货汽车实际参数的非线性多自由度动力学模型,设置车速与转向角独立变化的2组阶跃转向工况,研究车辆侧翻指标定量关联性及实用化表征方法。通过最终稳定点的分布拟合得到侧倾角和横向载荷转移率与侧向加速度之间的线性数值化模型,进而验证了提出利用侧向加速度间接表征侧倾角和横向载荷转移率的实用化侧翻预警指标表征方法。结果表明:随着方向盘转角和车速的提高,侧倾角和横向载荷转移率与侧向加速度在整个仿真过程中能够快速趋于稳态。通过此法计算出的车辆侧倾角和横向载荷转移率,为后续车辆侧翻预警控制系统的设计提供了良好的指标基础。     

基于侧翻贡献度的自卸车举升作业侧倾稳定性

为了研究不同工况下轮胎、悬架和货箱对自卸车作业侧倾稳定性的影响,提出了一种基于侧翻贡献度的分析方法。建立车辆举升作业的四自由度非线性数学模型,利用MATLAB/Simulink对模型进行不同路面横向坡度角和货物偏载量输入工况下的仿真求解,得到了车辆侧翻临界举升状态下的轮胎、悬架和货箱侧翻贡献度变化规律。结果表明,侧翻贡献度能够有效反映出不同工况下车辆作业侧倾稳定性的主要影响因素。     

基于BP神经网络的自密实混凝土梁受弯承载力预测

采用神经网络方法对自密实混凝土受弯梁的正截面承载力进行模拟。以影响自密实混凝土梁受弯承载力的主要因素(抗压强度、截面尺寸、配筋率等)为参数,以构件的受弯极限承载力为网络输出,建立多层前馈神经网络来描述其非线性关系。利用不同研究者的32组试验数据对网络进行训练和测试。测试表明,建立的神经网络模型对32组试验数据具有良好的模拟精度,可作为预测自密实混凝土梁受弯承载力的一种新的计算方法。     

自密实轻骨料混凝土框架柱抗籐性能试验研究

通过三个自密实轻骨料混凝土框架柱低周往复试验研究,分析不同轴压比对框架柱抗震性能的影响,并与一个普通混凝土框架柱对比分析．试验结果表明：随着轴压比的增加,自密实轻骨料混凝土框架柱的延性逐渐减低,耗散系数逐渐减小;相同轴压比下,普通混凝土框架柱的滞回环更加饱满,耗能能力和延性好于自密实轻骨料混凝土构件．     

非满载罐式汽车静态侧翻模型的参数敏感性分析

非满载罐式汽车稳态转向或变道行驶时，由于罐内液体的晃动，其侧翻稳定性低于相同类型运输固体货物的汽车。通过对非满载罐式汽车静态侧翻模型建立，推导出了非满罐式汽车的侧翻阈值，对影响非满载罐式汽车侧翻稳定性的参数进行了敏感性分析，提出了改善罐式汽车侧翻稳定性的方法，为罐式汽车防侧翻系统的开发打下基础。     

影响载重汽车倾翻的主要汽车因素分析

载重汽车倾翻是导致生命和财产严重损失的交通事故 ,讨论了影响载重汽车倾翻的主要设计参数 ,介绍了汽车倾翻阈值的确定方法 ,通过对大量文献的研究表明 ,许多载重汽车的倾翻事故是可以避免的     

非满载罐式汽车准静态侧翻阈值的计算与分析

非满载罐式汽车稳态转向时,由于罐内液体的晃动,其侧翻稳定性低于相同类型运输固体货物的汽车。通过建立非满载罐式汽车准静态侧翻模型,推导出了非满载罐式汽车稳态转向时的侧翻阈值,并对其影响因素进行了分析,提出了改善罐式汽车侧翻稳定性的方法,为罐式汽车防侧翻控制系统的开发打下基础。     

型钢混凝土梁-角钢混凝土柱框架恢复力模型特性研究

采用梁柱纤维模型对型钢混凝土梁-角钢混凝土柱组合框架滞回全过程开展数值仿真研究,并与试验结果对比. 在大量参数分析的基础上,探讨了此类组合框架滞回曲线特点,建立了单层单跨组合框架的荷载-位移恢复力模型,该模型可综合考虑轴压比和预应力度等的影响,能对此类组合框架在水平荷载作用下的滞回性能进行预测,其结果与试验及数值仿真结果一致. 相关研究可为简化结构弹塑性动力分析提供参考.      

机制砂掺量对自密实轻骨料混凝土碳化性能的影响机理

为探究机制砂掺量对自密实轻骨料混凝土碳化性能的影响及其变化规律,采用固定砂石体积法和改进的全计算法配制了5组机制砂掺量(0、30%、60%、80%、100%)的自密实轻骨料混凝土,并与2组机制砂掺量(0、100%)的自密实混凝土对比,测试了各龄期下混凝土的碳化深度,并通过扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)对比研究了自密实轻骨料混凝土和机制砂自密实轻骨料混凝土碳化前后的微观结构。结果表明：随着龄期的增长,混凝土碳化深度不断增加,但碳化速率前期较大,后期较小;机制砂的掺入能够细化孔结构,提高硬化浆体和骨料过渡界面区的密实度,轻骨料特有的内养护机制能够改善骨料水泥石过渡区界面结构,均可提高混凝土的碳化性能。最后,得到了关于机制砂掺量的自密实轻骨料混凝土碳化深度预测模型,可为机制砂自密实轻骨料混凝土耐久性预测提供参考。