商用车气压制动系统压力响应模型构建与验证

为准确获取商用车气压制动系统的压力响应动态特性,对商用车气压制动系统压力响应模型进行了构建与验证。综合考虑制动管路及各部件间耦合关系对系统压力响应的影响,依据制动系统中各部件的工作机理及其与管路间的连接方式,建立了包括气动管路、储气罐、制动气室、继动阀等部件在内的压力响应理论模型。采用立方插值拟质点法求解气动管路的分布参数模型。在此基础上,分别建立了各关键部件的仿真模型,并将其封装添至Simulink仿真模型库中。以某型商用车的双回路气压制动系统为例,搭建整车气压制动系统的压力响应仿真模型。将仿真实验结果与基于实车的台架实验数据进行对比,结果表明,各测压点的压力均方根偏差最大值为10kPa,相关系数为0.98。以前轴制动气室为例,比较了有无管路对压力响应的影响,结果证明了考虑管路的必要性。所构建的气压制动系统压力响应模型应可为商用车气压制动系统的性能分析、结构设计优化和制动控制开发提供依据和参考。     

基于AMESim的新型油气弹簧建模与仿真

针对传统气室外置式油气弹簧存在的结构复杂、空间布置较难等问题,提出了一种新型单气室油气弹簧结构.介绍了该油气弹簧的结构和工作原理,简化得到了其物理模型,并在仿真软件AMESim下搭建了其动力学模型,同时对油气弹簧样件进行了外特性试验,验证了仿真模型的精度.将建立的油气弹簧模型接入1/4车辆模型进行仿真,在不平路面下对是否装有该油气弹簧系统车辆的车身加速度和悬架动行程等指标进行仿真对比,研究了该油气弹簧对车辆平顺性的影响.结果表明:该新型油气弹簧可以显著减小车辆振动,提高车辆的行驶平顺性.     

新一代轮式机动平台制动性能影响因素分析

为了确保新一代轮式机动平台的安全性、合理性,研究制动系统中关键制动元件对新一代轮式机动平台制动性能的影响,以某型号8×8全电驱动越野车开发的新一代轮式机动平台全液压制动系统为研究对象,建立了双回路脚制动阀和继动阀理论分析模型,运用AMESim软件建立了新一代轮式机动平台全液压制动系统仿真模型,分析了脚制动阀阀芯遮盖量、上弹簧刚度及复位弹簧初始压缩量对制动性能的影响,并通过实验验证了仿真模型的准确性. 分析结果表明：随着上弹簧刚度增加、复位弹簧初始压缩量减小,输出制动力增大,响应时间增长;随着脚制动阀阀芯遮盖量减小,平衡时上弹簧压缩量增大,输出制动力增大;输出制动力受阀芯遮盖量、上弹簧刚度的影响比较敏感,响应时间受上弹簧刚度的影响比较敏感. 理论模型和仿真模型为新一代轮式机动平台性能调节及进一步优化提供可靠依据.     

基于AMESim的农用发动机冷却散热器仿真与优化设计

以典型农用发动机冷却系统为研究对象,开展了基于AMESim仿真软件的建模、仿真分析与核心部件优化设计研究。在对发动机冷却系统基本结构及工作原理的分析基础上,应用AMESim软件中的冷却系统库、热力库、热液压库及信号控制库建立了发动机冷却系统的一维仿真模型。首先通过仿真计算分析发动机冷却系统中散热器的工作性能,并通过仿真值与试验值的对比,证实了所建立的AMESim仿真模型的可靠性,为冷却系统关键部件优化设计提供了模型与技术支持。然后,进行冷却系统散热器有效正面积优化设计的仿真研究。结果表明,发动机冷却系统对散热器的宽度更敏感,合理增大散热器有效正面积可以提高冷却系统对发动机的冷却效果。     

基于AMESim的农用发动机冷却散热器仿真分析与优化设计

以典型农用发动机冷却系统为研究对象,开展了基于AMESim仿真软件的建模、仿真分析与核心部件优化设计研究。在对发动机冷却系统基本结构及工作原理的分析基础上,应用AMESim软件中的冷却系统库、热力库、热液压库及信号控制库建立了发动机冷却系统的一维仿真模型。首先通过仿真计算分析发动机冷却系统中散热器的工作性能,并通过仿真值与试验值的对比,证实了所建立的AMESim仿真模型的可靠性,为冷却系统关键部件优化设计提供了模型与技术支持。然后,进行冷却系统散热器有效正面积优化设计的仿真研究,结果表明,发动机冷却系统对散热器的宽度更敏感,合理增大散热器有效正面积可以提高冷却系统对发动机的冷却效果。     

基于AMESim的液压缸系统动态特性仿真与优化

基于AMESim软件对取料机小车液压驱动系统建模,对系统AMESim模型进行动态特性仿真,通过系统液压缸压力变化仿真结果进行系统优化设计,并对关键元件相关参数进行设定,优化设计后的系统性能得到明显改善.     

气制动感载比例阀的AMESim仿真及试验

在气压传动动力学分析基础上,应用流体伺服控制理论建立气制动感载比例阀的数学模型。利用AMESim(Advanced Modeling Environment for Performing Simulations of Engineering System)仿真平台,对某全地域越野车气制动感载比例阀进行仿真分析,得到该阀的输入、输出压力特性曲线。结果表明:随载荷增加,感载比例阀压力调节点上移,并在压力达到压力调节点之后使输出压力的增长率小于输入压力的增长率,有效防止后轮先于前轮抱死。与台架试验结果进行对比,仿真与试验相吻合,较好地验证了模型的正确性,为气制动系统元件及系统仿真分析奠定了基础。     

空气弹簧失效对高架胶轮驱动有轨电车小半径曲线通过性的影响

探讨空气弹簧失效对高架胶轮驱动有轨电车小半径曲线通过性的影响.建立高架有轨电车的动力学拓扑结构,运用多体动力学理论及动力学仿真软件,建立高架有轨电车及线路的仿真模型,并对不同空气弹簧失效工况下的车辆进行动力学性能仿真.仿真结果表明:当空气弹簧失效后,车辆的抗倾覆稳定性、抗脱轨稳定性变差,车体侧滚角变大,曲线通过性变差.     

168型汽车储能弹簧制动气室基本性能测试与分析

介绍汽车储能弹簧制动气室的结构及工作原理、基本性能的试验,并对试验的结果加以分析。     

机械齿轮系统特性仿真分析与研究

本文针对车辆用液压机械复合无级传动系统,应用AMESim软件建立了液压传动部分的仿模型,并将各子系统在AMESim中集成为整个系统的多领域仿真虚拟样机模型,并以此模型为基础,对传动系统的起步、加速、转向等动态过程进行协同仿真研究。经过计算分析,本文给出了液压排量变化速率对系统动态特性的影响,以及不同转向工况下车辆转向的性能和构件受载情况,得出的各种结论对系统设计和控制策略的制定有一定的指导意义。     

汽车悬架非线性螺旋弹簧的设计与仿真分析

通过拟合空气弹簧的特性曲线,并利用螺旋弹簧刚度计算公式得到螺旋弹簧中径和高度的关系,在ANSYS对非线性螺旋弹簧模型进行载荷分析,并对结果数据进行拟合,得到所设计弹簧的特性曲线方程.对建立四分之一悬架系统模型的动力学方程,利用摄动法将非线性弹簧特性曲线方程线性化处理且带入动力学方程中,在MATLAB/Simulink中进行仿真分析,以及与四分之一定刚度悬架系统对比分析.仿真结果表明:利用空气弹簧非线性特性所设计的非线性弹簧可有效提高车辆的舒适性和平顺性,相对于定刚度悬架其各参数指标均有很大程度的改善和提升.     

客车气压制动时延分析及其控制研究

提出了一种客车气压制动时延控制方法.考虑到客车气压制动系统的延时特性,建立了客车气压制动回路的数学模型,运用Matlab/Simulink和AMESim软件分别建立了其仿真模型,采用理论分析与仿真实验相结合的方法,分析了客车气压制动的时延特性;基于闭环反馈控制理论,提出了客车气压制动回路时延控制方法.运用PID控制算法设计了时延控制器,并进行了对比仿真.仿真结果表明,进行时延控制后,客车的制动时延为0.3s,制动距离缩短1.8m,提高了客车的制动稳定性.     

车辆悬架系统的优化设计与动力学特性分析

为了提升含减振元件惯容器的车辆悬架系统的综合减振性能,建立了含有减振元件惯容器、弹簧、阻尼器的车辆悬架系统模型.采用遗传算法对悬架参数进行优化,基于振动功率流理论对减振元件衬套进行优化选型.通过对车辆悬架系统动力学模型进行数值求解,探究了参数优化前后车辆悬架系统的动力学响应,探讨了衬套参数对功率传递的影响.研究结果表明,相比原始设计参数,采用优化算法得到的参数能够有效改善车辆悬架系统的综合减振性能,理论计算与仿真数据的结果相互验证了所建模型的正确性,衬套的优化选型有助于进一步提高车辆悬架系统的减振性能.     

基于遗传算法优化的BP神经网络侧翻预警算法

针对轮毂液压混合动力重型商用车,引入基于遗传算法优化的BP神经网络算法建立侧翻预警控制策略.首先,建立重型车辆3自由度侧翻参考模型,选取车辆侧翻预警算法的侧翻指标,并结合参考模型建立侧翻指标观测器;然后,在传统TTR(Time-To-Rollover)侧翻预警算法研究的基础上,引入遗传算法优化的BP神经网络(GANN)对传统的TTR预警算法进行优化,建立基于GANN-TTR的侧翻预警算法;最后,利用Truck Sim仿真软件建立整车模型,利用AMESim仿真软件建立轮毂液压系统模型,在Matlab/Simulink环境下实现侧翻预警算法,并通过Matlab/Simulink、Trucksim和AMESim三软件搭建联合仿真平台,选取阶跃转向和鱼钩转向两种典型工况进行仿真,对比传统TTR、传统BP神经网络以及基于GANN-TTR的侧翻预警算法的预警精度.仿真结果表明,基于GANNTTR的侧翻预警算法能够有效提高预警精度,通过方向盘转角和纵向车速进行算法修正后得到的曲线与理想预警曲线误差最小达5%.     

平衡阀对车辆液压驱动系统的影响研究

为了改善轮式越野车辆的安全性和稳定性,研究驱动系统中关键元件平衡阀对轮式越野车辆液压行走驱动系统性能的影响. 以某越野车辆的液压行走驱动系统为研究对象,建立平衡阀的理论分析模型,运用AMESim软件建立了越野车辆液压驱动系统模型,分析了平路行驶工况、下坡行驶工况下驱动系统中泵、液压马达和平衡阀的压力及转速变化情况,并通过试验验证了仿真模型的准确性. 分析结果表明：平衡阀在液压驱动系统中具有平衡负负载、防止供油不足及下坡时防止液压马达失速的作用. 针对下坡过程中的冲击现象. 通过对平衡阀阀芯控制端阻尼槽槽深和阻尼孔直径优化分析,发现改变阻尼槽的槽深可以有效减小压力冲击,槽深由0.55 mm降为0.35 mm时,背压可减小12.5%.     

基于AMESim的注塑机电液比例压力—流量系统仿真分析

构建了电液比例压力-流量系统,介绍了系统的调节原理.利用AMESim软件建立了系统的仿真模型,对系统的比例调节特性、保压压力可调特性以及恒压阀弹簧刚度的影响进行了仿真研究.结果表明,该系统能够满足注塑机的工况和节能要求.     

基于AMESim的天然气管道紧急截断阀控制器仿真及性能实测

在长输管道天然气发生泄漏的情况下,天然气紧急截断阀能够实现可靠截断。利用AMESim液压仿真软件,对天然气紧急截断阀控制器的活塞控制阀门模型、二位四通连接阀门模型、手动复位阀门模型进行仿真,建立基于质量-弹簧-阻尼系统的二阶微分方程的数学模型,分析控制器阀芯位移动态响应特性。控制器在0.16 s之后达到稳定状态,切断整个系统的工作气路。最后进行了性能检测实验,实验结果与仿真实验过程一致。本研究为截断阀控制器的可靠性设计提供了理论基础。     

汽车钢板弹簧多体动力学建模及动特性仿真研究

汽车悬架系统常用的弹性元件钢板弹簧,既是弹性元件,又是传递纵向、侧向地面作用力的传力元件,进行动力学建模时存在一定难度。文章从多体系统动力学的角度出发,建立了钢板弹簧的多体动力学模型,并应用机械系统动力学仿真软件ADAMS对其动特性进行了计算机仿真,仿真分析的结果与试验数据基本吻合,说明该仿真是成功的     

基于AMEsim的电磁阀仿真与试验验证

电磁阀是液压系统中的控制元件,其阀芯运动特性直接影响液压系统的工作性能。针对阀芯运动的动态特性建模是液压系统检测诊断领域的重要研究方向。以液压系统典型的三位四通电磁换向阀为研究对象,开展了基于AMEsim软件的建模、仿真分析与试验验证研究。在对电磁阀工作机理和各功能模块的分析基础上,利用AMEsim软件中的电磁库与液压库构建了电磁阀仿真模型,对影响电磁阀阀芯位移的主要因素进行分析,给出了不同的路损、弹簧刚度及液压油黏度对电磁阀阀芯位移影响的量化对比曲线;设计并搭建了液压试验台对模型进行验证。试验结果显示,实测数据与仿真结果符合良好,最大相对误差为8.2%。研究工作为电磁换向阀故障诊断和优化设计提供了模型与数据支持。     

汽车空气悬架非线性垂向动力学行为研究

文章为了研究汽车空气弹簧悬架在不同初始条件和系统参数改变情况下的变化规律,利用空气弹簧有限元模型拟合出其受力曲线,将非线性动力学与车辆悬架动力学、有限元软件的使用和非线性理论分析结合起来,分析了单频正弦激励下,汽车空气弹簧悬架的四自由度半车模型的非线性行为,研究了系统中出现的分岔及混沌现象;结果表明激励幅值对非线性系统响应的影响较小,在小阻尼的情况下易产生混沌现象。