空间桁架有限元分析向量化编程技术研究

利用基于MATLAB的向量化编程方法,研究了空间桁架有限元分析中单元刚度矩阵形成、边界条件处理、单元应力与约束反力求解等关键问题的编程技术,所编程序具有语句简洁、数学物理意义清晰和运行效率高的优点,可以方便地应用于桁架结构的工程计算和有限元教学.     

基于载荷等效法的空气悬架客车有限元建模方法

根据客车车身及前后桥的静力学平衡条件建立了考虑纵向加速度时车身各支撑部件等效载荷的求解方法.详细讨论了空气弹簧、推力杆、稳定杆等效载荷及位移约束的施加方法,并利用有限元软件实现了某型空气悬架客车制动、起动及弯曲工况的有限元模拟.结果表明,建模方法能够反映客车车身的实际受力状况,为客车车身的结构优化提供了理论依据.     

基于汽车系统动力学的虚拟驾驶仿真模型研究

基于汽车系统动力学建立了一种包括发动机模型、传动系模型、离合器模型、制动系模型、汽车行驶速度模型、转向系模型的仿真模型.基于以上模型开发的汽车虚拟驾驶仿真系统可以准确地模拟汽车在起步、加速、转向以及制动等各种行驶工况的状态以及汽车的各种动力学响应.以上模型为汽车虚拟驾驶仿真系统提供了完整的汽车系统动力学模型,同时,该模型也可进一步应用于汽车的数字化设计,检验汽车的动力学性能.     

汽轮机叶片参数的多目标优化设计

由于制造误差和不平衡力的作用,汽轮机叶片的周向气动力除合成一个力倡外,还合成一个横向力,这个横向力使转子发生进动,在一定条件下会使转子失稳,是转子的一个自激激振力。为保证机器正常工作,应对汽轮机叶片参数进行多目标优化、本文首先导出了力偶和激振力的公式,建立了汽轮机叶片参数的多目标优化设计的数学模型,提出了求解该模型的算法,并给出了算例。     

多轴平衡悬架超定支承问题的等效载荷建模方法

根据某公司生产的一款用于运输25t挖掘机的低平板半挂车在不同行驶工况下的受力特点列取半挂车力学平衡方程,并采用位移法求解出悬架对车架支撑点处的等效载荷.采用辅助约束方法约束车架刚体位移,有效避免了车架分析中过约束的问题.结果表明所用建模方法能够有效地模拟该半挂车实际的受力特点,为局部结构改进提供了理论依据.     

整体传递矩阵法的Riccati变换

研究了多转子系统的Riccati变换问题，导出了多转子系统各种具体单元的Riccati变换公式以及Riccati变换中逆矩阵的计算公式，给出了数值算例。研究表明，尽管整体传递矩阵取系统的状态向量作为传递向量，增加了自由度，但计算工作量基本上没有增加。     

汽轮机间隙气流激振力分析及计算程序设计

本文给出了基于流体动力学的计算汽轮机均匀气流场和非均匀气流场直叶片、短扭叶片、长扭叶片以及汽轮机调节级间隙气流激振力的计算公式 ,介绍了基于以上公式的汽轮机间隙气流激振力计算程序 ,并讨论了程序设计中有关积分的处理方法。     

智能轮胎状态信息估算研究综述与展望

智能轮胎技术能够将轮胎与路面的相互作用信息第一时间反馈到汽车的控制系统,对汽车的行驶安全性、经济性以及舒适性等起着至关重要的作用.主要从轮胎力估算、路面条件识别、轮胎滑水监测、轮胎磨损监测以及状态信息控制应用等角度梳理了智能轮胎状态信息估算的中外研究进展,并展望了智能轮胎技术的未来发展趋势及可能面临的挑战.     

基于整体传递矩阵法的直齿啮合耦合单元传递矩阵研究

对齿轮传动系统各转子间齿轮啮合效应进行了动力学分析,根据拉格朗日方程和达朗伯原理建立了系统的动力学方程,推导出平行轴直齿圆柱齿轮啮合耦合单元传递矩阵,进而建立了系统的整体传递矩阵,并编程代入整体边界条件求出了多转子轴系的临界转速.     

车辆钢板弹簧悬架的有限元模型

基于钢板弹簧悬架的结构与工作特点,研究了钢板弹簧有限元模型应满足的4个基本条件,通过钢板弹簧的刚度试验测得钢板弹簧的刚度,依据此结果设置仿真试验中钢板弹簧的刚度参数.在上述基础上总结和提出了5种不同的钢板弹簧悬架简化模型,利用ANSYS中板壳单元建立了1个完整的载货车边梁式车架有限元模型,通过应用不同的钢板弹簧悬架模型进行只承受竖直载荷的弯曲工况和既承受竖直载荷又承受纵向载荷的制动工况的有限元分析,对比分析了5种模型的优缺点及对4个基本条件的满足情况.结果表明:方案3中等效弧形薄板模型可以有效模拟无副簧的钢板弹簧悬架,而有副簧的模型采用方案5比较适合,二者都能够满足各项基本要求.