应用中国典型道路的道路耐久性试验研究

提出一种基于典型道路的整车加速耐久性试验设计方法。首先通过主观评价选取37条中国典型道路,包括试验场道路共42条道路,并进行道路载荷预测试与伪损伤计算,通过道路载荷类型判断并选择19条载荷伪损伤较大的道路,并进行全面的道路载荷测量。为确定最佳的试验道路组合与循环次数,以整车道路载荷伪损伤最大和试验里程最小为优化目标,以19条道路各自循环次数为设计变量,建立多目标优化模型,并综合考虑道路类型及其构成比例,选取1组最优解作为加速耐久性试验路线。最后,选择2台同批次量产车,分别在试验场和设计的典型道路路线上进行加速耐久性试验。研究结果表明:在满足道路载荷伪损伤和行驶里程要求的同时,应用设计的中国典型道路进行加速耐久性试验,其效果与在试验场进行加速耐久性试验结果等效。     

基于低载强化的轮边减速系统耐久性试验研究

基于上海市标准道路循环工况,外推轮边减速系统关键部件载荷谱.根据材料低载强化特性确定减速系统磨合试验规范.基于Miner线性累积损伤理论,制定了电驱动系统耐久性试验规范,预估了减速系统耐久性里程.实施了耐久性台架试验,试验结果表明:样机满足设计的耐久性里程要求,齿轮的弯曲疲劳强度具有足够的可靠性储备,具有一定的轻量化空间.在保证可靠性、耐久性的前提下,该方法为汽车关键零部件的轻量化提供参考.     

大型船舶柴油机性能模拟及优化计算

在Matlab仿真环境下建立了某大型低速二冲程船用柴油机的零维模型,并利用柴油机推进特性的实验数据验证了模型的准确性.基于仿真模型,分析了不同压缩比和燃烧始点对柴油机标定工况下主要性能参数的影响.利用Isight-Matlab联合仿真优化平台,以柴油机油耗为优化目标,以最高爆发压力、最高爆发压力与压缩压力之差、最高燃烧温度和排气温度低于限制值为约束条件,对标定工况下柴油机的压缩比和燃烧始点进行联合寻优.仿真计算结果表明,标定工况下柴油机的经济性和动力性均有一定改善.     

基于虚拟迭代的某重型商用车驾驶室疲劳分析

文章以某重型商用车的驾驶室为研究对象,在定远试验场典型路况下采集目标信号,建立驾驶室-车架刚柔耦合多体动力学模型.应用虚拟迭代方法提取驾驶室与悬置系统连接处载荷谱,根据线性疲劳累积损伤理论对驾驶室进行疲劳寿命分析,并与室内台架道路模拟试验结果进行对比,验证了仿真分析结果的正确性.通过对危险部件进行结构改进提高了驾驶室的...     

道路用涂料耐久性评价指标与方法

针对缺乏完备的路用涂层耐久性评价指标体系问题,全面调查和梳理了现有涂层标准及规范中对于耐久性相关评价要求。深入分析当前涂层耐久性评价中存在问题,选择环境和行车作为主要影响因素,明确单一指标组成及分类,通过不同单一因素的合理组合及匹配性分析,确定复合工况下的路用涂层耐久性综合评价指标;结合中国现有涂料性能的评价指标和方法,提出路用涂层材料单一及复合工况条件下的耐久性评价试验方法,并基于涂料的性能参数和试验结果确定路用涂层的耐久性评价指标限值及相应的评价使用范围;建立系统和完备的道路用涂层材料的耐久性评价指标体系和方法,并采用提出的耐久性评价指标对道路用涂层材料实际应用过程中的耐久性能进行全面评价和研究。结果表明:该路用涂层耐久性评价体系指标与路用涂层材料的实际应用环境具有良好的匹配性,可针对路用涂层在复杂应用环境中的耐久性进行室内模拟和全面评价,为路用涂层的耐久性评价提供了合理的试验方法;采用相关评价指标和方法获得的耐久性评价结果与实体工程应用效果基本一致,该耐久性评价指标及方法具有良好的理论基础,能够为现有路用涂层耐久性评价提供依据。     

基于构件损伤的某超限剪力墙结构抗震性能评估

采用大型有限元软件ABAQUS对某超限剪力墙结构进行罕遇地震作用下的动力弹塑性时程分析.提出了对应不同性能要求评定构件损伤的损伤指标,从结构整体地震响应与主要受力构件的损伤破坏层面上,对该超限剪力墙结构开展抗震性能评估.结果表明:在不同罕遇地震动作用下,结构各楼层最大层间位移角为1/154,小于规范限值,结构整体变形满足预期的性能目标;根据构件破坏状态评估可知,强震下结构部分剪力墙,连梁和框架梁发生了轻微损伤破坏,达到了预期制定的构件性能目标.     

基于层次分析法的在役RC桥梁耐久性评估

将层次分析法(AHP)应用于评估中,以在役钢筋混凝土桥梁(RC桥梁)耐久性为评估目标,确定以钢筋锈蚀、混凝土碳化、氯离子侵蚀、混凝土最大裂缝宽度、混凝土质量和混凝土损伤为评估指标,建立了评估模型。通过对比判断矩阵确定耐久性指标权重并进行修正,实现了不同桥梁由于各指标不同损伤程度而在评估时采用不同权重。运用变权模糊综合评估原理进行了在役钢筋混凝土桥梁上部结构的耐久性评估。结果表明,基于AHP的在役RC桥梁耐久性评估,能根据桥梁状况定量评价桥梁上部结构的耐久性。     

战略导向下大型建设企业多项目组合决策模型

在分析大型建设企业的企业战略目标的选择与分析、项目组合的实施过程的基础上,以实现企业整体战略目标和提高核心竞争力为目标,建立战略导向下大型建设企业项目组合决策评价指标体系.综合采用模糊综合评价法与数据包络分析法(DEA),构建战略导向下大型建设企业项目组合决策模型.以某企业近期所承建的5个工程项目为实证,验证了该模型的有效性和科学性.研究结果表明:战略导向下大型建设企业项目组合评价指标体系反映了企业战略与多项目实施的一致性,且该决策模型能够较为科学地对多项目进行组合决策,能有效排除主观因素带来的项目组合决策偏差,为大型建设企业决策者对项目组合的决策提供一个有效的措施和路径.     

基于可靠度的氯盐与冻融环境下桥梁耐久性模糊综合评价法

建立了一套基于可靠度的桥梁耐久性模糊综合评价方法.该方法将冻融和氯离子作用下桥梁力学性能的退化通过承载能力和正常使用极限状态体现,采用蒙特卡罗法分析各种极限状态的局部可靠度,将局部可靠度指标借助模糊运算得到桥梁体系的耐久性综合评分.该方法用于某预应力桥梁的耐久性计算分析,表明:桥梁在冻融与氯离子环境下随腐蚀的加重耐久性也逐渐降低,桥梁耐久性达不到100年设计使用期.在桥梁耐久性影响因素中,环境湿度与保护层厚度的敏感度较大,控制桥梁环境湿度和保护层厚度,有助于桥梁耐久性提升.该方法可以为桥梁耐久性评价提供一种新的参考.     

基础环式风机基础周期荷载损伤特征分析

基础环式风机基础的损伤累积破坏影响风力机系统的安全运行。针对基础环式风机运行过程中基础混凝土损伤问题,以内蒙古某49.5MW风电场为例,利用ABAQUS有限元软件建立风机基础混凝土损伤模型,对比分析了静力荷载工况与周期性荷载工况下基础混凝土损伤变化规律。结果表明：静力荷载工况下,基础主要产生拉伸损伤,受压性能稳定,钢筋骨架未达到极限状态;相较于静力荷载,在周期性荷载作用下,拉伸损伤区域增大3倍,竖向扩展增加3倍,压缩损伤面积扩展2倍,位移量增加1.6倍,钢筋应力增大0.5倍,有助于解释周期性荷载作用下基础的损伤行为。     

燃料电池轿车动力系统及其零部件道路模拟试验

利用远程参数控制技术,在实验室内复现实际道路行驶状况的振动载荷谱,分别利用4通道道路模拟试验台和6自由度振动试验台,进行燃料电池轿车整车、动力系统关键零部件,包括动力蓄电池、动力控制单元、燃料电池电堆和燃料电池发动机支持系统的振动加载室内试验.试验中,考察振动强度、系统故障、动力系统和关键部件性能衰退,发现动载会引起所研究的燃料电池轿车整车燃料经济性下降17.59%,且会引起动力系统与关键部件的结构破坏与部件故障.     

摩托车试验场道路可靠性试验强化系数

以摩托车试验场道路为研究对象,通过测定摩托车各主要部位在平坦道路、颠簸路、正弦波路、鹅卵石路和比利时路上的载荷时间历程,采用雨流分析软件及数理统计方法得到载荷分布形式．根据疲劳特性曲线和各种路面的程序载荷谱,采用修正的Miner线性累积损伤理论计算各种路面的疲劳寿命,得到摩托车各部位的强化系数．通过150×100km的摩托车行驶故障统计,根据导致故障的不同原因,得出摩托车各主要部位在进行整车强化系数估算时的权重．使用层次分析法进行摩托车各主要部位的权重计算,从而得到摩托车整车在各种强化路面上行驶时相对于平坦路面的强化系数．结果表明,不同强化路面对车辆可靠性试验的强化效果明显,但强化效果不同．     

汽车操纵稳定性的虚拟试验技术

设计了汽车操纵稳定性虚拟试验系统，建立操纵稳定性动力学仿真分析模型，并进行车辆实体建模和行为建模．虚拟试验场案采用分层模块化的树形结构，用不同的类和节点并组织虚拟试验场的各种对象，并设置了光照、雾化和声音信息．虚拟试验过程是数据空间到图形图像空间的映射，使用WTK编程，通过仿真分析数据驱动汽车在虚拟的试验场中行驶，并用分割视屏窗口的方法实现了试验过程的立体视觉显示，从而实现了操纵稳定性的虚拟试验．实际车辆试验表明，虚拟试验分析数据与实车试验比较接近，驾驶员感受的场号与实车试验有较好的一致性．     

某大型运输车的耐久性虚拟试验研究

耐久性问题是车辆领域的研究热点,对车辆进行实物疲劳实验成本高、周期长,为了缩短研制周期,降低研究成本,提出了虚拟试验的方法来研究车辆的耐久性问题. 以某大型运输车为研究对象,建立了其有限元模型,通过静力学分析获取了应力分布结果和车架变形结果;通过模态分析获取了柔性体结构的模态信息. 基于模态应力恢复理论,考虑车架、上摆臂、下摆臂和力轴的柔性,建立了整车刚柔耦合模型,获取了在平坦路面行驶的动力学响应.与实测结果对比,车架测点的垂向加速度均方根值在误差接受范围内,验证了模型的正确性. 根据Palmgren-Miner准则,对车辆在D级路面的行驶寿命进行了评估,结果表明,4桥悬架结构疲劳寿命最小,并且下摆臂结构出现了应力集中. 通过改进下摆臂结构增加了其使用寿命,为车辆结构的设计提供了参考.      

重卡半挂系统在虚拟试验场的平顺性仿真分析

通过参数化建模,对某重卡半挂系统在虚拟试验场(VPG)激励下进行平顺性仿真研究.采用白噪声滤波法模拟不平路面仿真,得到测试车场,建立以四轴重型汽车半挂车列车为例的整车动力学系统模型.通过整车系统常规工况设定,利用MATLAB的ODE15S模块对1/2整车动力学方程进行微分方程求解.结果表明:车体的座椅处加速度值范围为-0.48~0.50 m·s^-2,在0.4,1.8 s左右分别达到波谷值和波峰值;整体趋势分布为先下降后上升,在5.5,6.7 s左右分别达到波谷值和波峰值,即该系统在0~2 s间出现较大的振动响应.     

轿车后减振器上支座优化结构的疲劳寿命

为缩短某车后悬挂总成的更换维修时间,基于将其后悬挂变成总成模块的想法,对该车后悬挂系统进行结构优化.以改进后的后减振器上支座为研究对象,对该零件的结构强度进行有限元分析,确定零件上应力最大的危险点.通过建立实车试验系统,对该零件的危险点在试车场强化道路上的应变进行了测量,然后经过试验室台架力-应变标定的方法反求出该零件在强化道路上实际所受到的外荷载.同时利用单级加载的方法求得该零件的韦勒曲线,结合强化道路上的外荷载谱,利用疲劳线性累积损伤理论(又称Miner法则)计算出该零件在标准规定的15000km强化道路上的损伤值,计算结果表明改进结构的零件疲劳寿命偏安全.另外,利用道路模拟试验对该零件的疲劳寿命进行了试验验证,结果证明该零件能安全通过强化道路15000km而不发生疲劳失效.     

进气道/发动机相容性评价体系的完善与发展

回顾了进气道/发动机相容性评价体系的历史发展,概括了该领域的国内外研究现状,对国内以后的工作给出了建议.在分析技术发展的基础上,指出了未来先进进气道和发动机将会带来的新问题.为解决进气道/发动机相容性领域内新的挑战,提出:应将旋流畸变和耐久性畸变试验纳入进气道/发动机相容性评价体系;发展具有瞬态畸变模拟能力的畸变发生器;充分利用地面试车台和空中试车台进行各种畸变的模拟以对发动机进行全面的稳定性评定;在飞行试验中深入研究进气畸变条件下发动机性能以及工作稳定性的变化.     

进气道/发动机相容性评价体系的完善与发展

回顾了进气道/发动机相容性评价体系的历史发展,概括了该领域的国内外研究现状,对国内以后的工作给出了建议。在分析技术发展的基础上,指出了未来先进进气道和发动机将会带来的新问题。为解决进气道/发动机相容性领域内新的挑战,提出：应将旋流畸变和耐久性畸变试验纳入进气道/发动机相容性评价体系;发展具有瞬态畸变模拟能力的畸变发生器;充分利用地面试车台和空中试车台进行各种畸变的模拟以对发动机进行全面的稳定性评定;在飞行试验中深入研究进气畸变条件下发动机性能以及工作稳定性的变化。     

主动悬架与EPS集成控制系统道路友好性研究

在建立的包含电动助力转向系统的转向运动模型、俯仰运动模型和侧倾运动模型汽车整车模型基础上,选用车身横摆角速度、横向运动速度等参数评价车辆操纵稳定性。运用95百分位四次幂和力作为动载荷道路破坏的评价指标,设计了自适应模糊控制的汽车主动悬架与电动助力转向系统集成控制器,并分析了不同路面和速度对理论道路破坏系数的影响。计算结果表明,该自适应模糊集成控制策略,与被动悬架与转向系统比较,既保证了车辆操纵轻便性,又明显提高了整车稳定性,同时集成控制的车辆具有良好的道路友好性,延长了道路的使用寿命。     

雨流计数法在整车载荷谱分析中的应用

基于当前广泛应用的雨流计数法的原理,在全程实测某型越野车在某试验场各强化路段载荷谱的基础上.对载荷谱进行预处理,然后给出了基于雨流计数法的载荷谱压缩、外推、叠加与时域重构的应用实例.结果表明通过雨流计数法能在基本保持原载荷谱疲劳损伤的同时,明显地压缩载荷谱的时间历程,为下一步快速、高效地进行室内道路模拟试验打下了基础.