转向架重心空间坐标的测定

依托于吉林大学研发的转向架参数测定试验台,提出了基于力矩平衡原理的重心空间坐标测试方法,建立了重心空间坐标的测试模型.被试转向架水平静止状态时测定纵向及横向坐标,垂向坐标的测定需运用试验台电液伺服控制系统将转向架沿纵向倾斜一定角度,分析倾斜状态下转向架的力矩平衡关系.运用齐次坐标变换矩阵原理构建了多六自由度平台复杂耦合运动的位姿反解模型,通过位姿反解得到各作动器协调控制的指令,实现垂向坐标的准确测试.对某型转向架重心坐标进行了测定,试验结果与理论值一致,证明了测试模型的准确性,以及测试方法的可行性.     

青藏工程走廊带多年冻土导热系数测试方法对比研究

为分析不同测试方法对青藏工程走廊带内多年冻土导热系数测试结果的影响规律,指导冻土工程的热工设计和为走廊带内冻土导热系数的测试方法选择提供依据,搭建了稳态对比法、稳态热流计法、瞬态平面热源法和瞬态热线法冻(融)土导热系数试验测试平台,运用理论模型对稳态对比法测试过程中径向漏热量进行了估算,分别从测试结果准确性、适用土性类别和适用场合等方面对各类测试方法进行了对比。结果表明:稳态对比法试验结果与文献理论值相差较大,测试过程中径向漏热量无法忽略;稳态热流计法和瞬态平面热源法的测试结果与理论计算值具有较好的一致性,80%以上的测量值与理论值相对误差小于±15%;瞬态热线法测试结果整体偏小,冻、融土平均偏小17.75%和15.03%.考虑到瞬态平面热源法测试结果准确,测试时间短,样品需求量小,因而是一种合适的青藏工程走廊带冻(融)土导热系数大规模测试方法。     

转向架与车体间的回转阻力矩测定

为更准确地测定不同形式的转向架的回转阻力矩,提出了一种实现转向架与车体间回转阻力矩测试的新型试验台.在阐述了回转阻力矩测定原理基础上,构建了曲线行驶时转向架与车体之间的回转角度数学模型及转向架回转角度时间历程函数,并利用空间运动学实现了作动器位移控制指令的解算.利用该试验台对某型车进行了实车试验.试验结果表明,回转阻力矩系数的实测值与理论计算值相差很小,验证了文中所建模型的正确性和试验台试验结果的可信性.
     

航天器6维微振动力测试系统的设计与试验

为了测试不同状态下航天器各活动部件在低频及超低频区的6维微振动表现,设计了一种以压电传感器为核心的6维微振动力测试系统.通过标定及对软件的设计实现了传感器信号在空间上的实时采集、分析及处理等功能,并最终得到空间6维力.介绍了该测试系统的工作原理和动态标定方法,对该测试台进行了仿真及测试试验.结果表明,固有频率的仿真与试验结果前5阶的相对误差在5%以内,1阶频率大于400 Hz;力及力矩分辨率分别可达到0.1 N及0.01 N·m(SNR大于10);在频域上0~400 Hz范围内,该测试系统各通道的相对误差在7%以内.     

单轴转向架跨座式单轨车辆悬挂系统参数优化分析

为了改善单轴转向架跨座式单轨车辆的曲线通过性能,对单轴转向架跨座式单轨车辆的结构及运行机理进行分析;运用SIMPACK动力学仿真软件,建立单轴式单轨车辆动力学仿真模型;然后,通过Isight多目标优化软件对单轴式单轨车辆悬挂系统参数进行灵敏度分析,得到车辆过弯时对导向力矩和走行轮侧偏力影响较大的参数;最后,以导向力矩与走行轮侧偏力为目标,采用改进型遗传算法进行多目标优化研究.结果表明:优化后单轴式单轨车辆的导向力矩比优化前减少了3.67%,走行轮侧偏力比优化前减少了6.30%,在一定程度上改善了单轴转向架跨座式单轨车辆的曲线通过性能.     

转向架系统簧上质量的物理参数识别

提出了基于质量感应法、状态空间理论和模态空间理论的3种转向架系统簧上质量物理参数识别方法,设计了用于物理参数识别的定向激励测试工况,并通过仿真试验对以上参数识别方法进行验证及对比分析.结果表明,当采用质量感应法、状态空间理论和模态空间理论时,附加质量大小分别选取为系统质量的8%、17%和7%时识别精度较高;总体来看,模态空间理论的识别精度最高,状态空间理论次之,质量感应法最低;就质量参数、惯量参数、一系垂向刚度及阻尼参数识别而言,可以不考虑转向架簧上质量质心与一系悬挂下作用点位置高度差的影响;在高度差较小时,也可忽略其对结构参数识别精度的影响.     

惯性平台不平衡力矩测试方法及补偿控制

为了消除惯性平台在导弹飞行过程中受到的不平衡力矩对其稳定性和跟踪精度的影响,提出了惯性平台不平衡力矩的测试和补偿方法.在得出平台内外框架静平衡条件的基础上,采用多个称重传感器对内外框架进行测试,得到每个框架不平衡力矩值,从而推导出在弹体运动的动态环境下内外框不平衡力矩的算式.根据不平衡力矩测试结果和算式,建立了基于不平衡力矩补偿的惯性平台内框控制模型.通过MATLAB/Adams对该模型进行联合仿真,结果表明了该补偿方法的有效性.     

力矩分配精确解法

力矩分配精确解法的原理是:在所选结点(控制点)处施加未知外力矩,根据分配、传递法则,建立控制点的力矩平衡方程,求解外力矩后,用力矩分配法计算一轮得精确解。     

测定拖拉机重心高度参数的“ISO 法”及“GB 法”测量误差分析

农业拖拉机鉴定要求测定整机重心参数,现行的国际标准及国家标准所推荐的方法都是重量转移法(或力矩平衡法),但对测定重心高度参数的具体方法要求不同。究竟不同的方法会对测量结果有何影响,本文在大量试验的基础上,对两种方法所产生的测量误差及来源进行分析综合,且提出看法。     

磁性物体磁偶极子模型适用性的试验研究

磁偶极子模型是一种简单却有着广泛应用的磁性模型,尤其在磁性目标探测领域有着广泛的应用.针对磁偶极子模型的应用仅仅凭经验和对模型的应用原理没有清晰认识的情况,提出了利用试验研究得到模型应用条件的思路.在近场磁场测量的基础上,建立了通过考察等效磁矩收敛性和磁场相对误差得到磁偶极子模型适用条件的试验研究方法.在理论分析的基础上,对5种不同的磁性物体模型进行了试验研究.试验结果表明,在2.5倍物体长度以上的空间,磁性物体的等效磁矩收敛,并且磁场相对误差很小,可以把磁性物体视作磁偶极子处理,能够满足工程上的要求,为磁偶极子模型的合理应用提供了依据.     

纵跳测试评价方法的比较研究

[目的]纵跳高度可以充分反映人体下肢爆发力.目的是比较不同纵跳测试方法的差异,为更有效准确地评价下肢爆发力提供依据.[方法]应用三种不同测试方法(重心法、纵跳带测试法、纵跳仪测试法)对40名(男女各20名)在校大学生进行摆臂纵跳和叉腰纵跳测试.采用2×2×3混合设计的三因素方差分析(ANOVA)检验性别、测试方法和不同...     

摇摆-自复位桥墩抗震性能数值建模方法研究

为研究摇摆-自复位(Rocking Self-Centering,RSC)桥墩的抗震性能并为此类结构的抗震数值分析提供依据,基于OpenSees的纤维梁柱单元讨论了RSC桥墩地震反应的数值建模方法.通过对摇摆接缝处分别采用只受压不受拉的零长度弹性弹簧(模型1),零长度截面转动弹簧+只受压不受拉的混凝土本构模型(模型2),零长度截面转动弹簧+只受压不受拉弹性本构模型(模型3),建立了RSC桥墩3种不同的抗震数值分析模型.结合其他学者完成的4个悬臂式单柱墩和1个双柱墩的拟静力加载试验结果,以各RSC桥墩的滞回曲线、接缝处受压区高度、预应力筋应力和摇摆变形比例等为依据,讨论了各模型的模拟精度.结果表明:模型1和模型3对试件滞回曲线、试件初始刚度、接缝处受压区高度、预应力筋应力、摇摆变形比例等的模拟结果均与试验结果吻合较好.模型2模拟得到的试件初始刚度和预应力筋应力偏大,接缝处受压区高度小于试验结果.在此基础上,对3种数值模型进行了动力时程分析,各模型模拟得到的墩顶位移时程曲线、墩底最大剪力等基本一致.最终建议以模型1或模型3的建模方法模拟摇摆-自复位桥墩的抗震性能.     

车载炮越障能力分析

为了评估车载炮越障性能,以三轴车载炮为研究对象,推导了前、中、后轮上台阶力矩平衡方程和变形协调方程,建立了车载炮在跨越台阶越障计算模型,并对重心位于前中桥之间和中后桥之间的两种情况的分析讨论.基于所建立的模型,以某三轴车载炮为例,计算获得了跨越不同高度台阶时前中后轮轴所受的力的变化规律和跨越不同台阶高度与附着系数的变化关系,结果表明,在跨越台阶时,后轮的受力要大于中轮和前轮.     

转向架三轴向转动惯量测试方法

转向架三轴向转动惯量是评估车辆运行性能的重要参数.文中结合转向架参数测定试验台的结构特点,提出了基于振动理论的转向架三轴向转动惯量的试验方法,并构建了转向架三轴向转动惯量测试的数学模型.为实现转向架转动惯量测试时各作动器的控制,文中还建立了基于欧拉角及向量范数的转向架运动平台位姿反解模型,并依托Simulink仿真环境对绕X轴转动惯量测试时运动平台的位姿进行实时解算,得到各作动器伸缩量与时间之间的关系曲线,验证了解算模型的正确性.     

柔性耦合轮对转向架的径向原理和稳定性分析

高速和轻型铰接式车辆采用柔性耦合轮对转向架具有快速连挂、易于分解和检修等优点 .在建立柔性耦合轮对转向架的车组模型基础上 ,分析了其径向原理和运行稳定性 ,与传统构架式转向架的铰接车辆和独立式车辆的动力学性能进行了比较 .在选择合适的耦合和悬挂系统参数条件下 ,采用柔性耦合轮对转向架的铰接车组具有良好的运行稳定性和较高的蛇行临界速度 ,中间的耦合轮对可以实现几乎纯径向的曲线通过 .     

侧风对汽车行驶的影响

车辆行驶过程中经常受到侧风的作用,为详细分析侧风对汽车行驶的影响,建立了汽车存在侧向力干扰时的动力学模型,分析车辆的跑偏情况,给出跑偏量计算公式.为验证动力学模型,进行了实车试验.在样车质心的前后施加侧向干扰力的直线行驶试验,揭示出四轮等转矩驱动时,车辆跑偏方向与侧向干扰力绕车辆质心的横摆力矩方向相同,跑偏量随侧向干扰力矩增加而增大.试验最终结果与理论值一致,为深入研究侧风对汽车行驶的影响提供了借鉴.     

基于奇异值分解的混凝土工字梁应力超声测试

目的在特定荷载模式下,研究混凝土梁应力的超声测试,提出并验证一种基于超声信号奇异值分解的应力测试方法 .方法在弹性范围内的若干荷载等级下,采集三点弯曲混凝土工字梁模型的超声波形并组成矩阵,构造一个由其奇异向量线性叠加的特性向量,使得该向量与超声波形的内积为应力的线性函数,由此建立超声信号与混凝土梁应力之间的线性拟合关系·结果平均意义上,由笔者方法得到的超声信号应力指标与混凝土梁应力严格满足线性关系;在文中试验条件下用该方法测试应力,相对误差小于14%.结论针对混凝土梁应力的超声测试,笔者提出的测试方法在三点弯曲工字梁模型上得到试验验证.     

新型单自由度六连杆机械压力机机构的静力学及动力学分析（英文）

提出了一种新型的单自由度六连杆机械压力机机构,为了实现机构的动态静力学以及动力学分析,采用复数矢量法建立了机构的运动学模型,基于达朗贝尔原理建立了机构的动态静力学方程,利用拉格朗日法建立了机构的动力学方程;分别利用MATLAB理论计算与ADAMS虚拟样机仿真得到压力机机构中滑块的位置曲线、速度曲线、加速度曲线,以及曲柄的平衡力矩和驱动力矩变化曲线。研究不仅为六连杆压力机运动学分析、平衡力矩和驱动力矩的求解和结构设计提供了理论依据,也为其他压力机机构的静力学和动力学分析提供了有效方法。     

转向架回转特性的测定

结合转向架参数测定试验台的结构特点,提出了基于刚体定轴转动定律的转向架回转特性试验方法.借助空间坐标变换理论和空间向量夹角定理建立了回转力矩计算数学模型,利用运动学逆解及正解分别实现了作动器位移控制指令及回转角度实时值的解算.利用该试验台对某型车在回转速度分别为0.2°/s及l°/s下进行了空气弹簧正常、失气状态的实车试验.试验结果表明:各工况转向架的回转阻力系数均小于0.08,符合EN-14363标准要求;车辆曲线行驶的车速及空气弹簧状态对车辆曲线通过性影响均比较显著;通过回转阻力系数实验值与理论计算值的比较分析,验证了试验结果的可信性及所建模型的准确性.     

空间连杆机构摆动力与摆动力矩的近似平衡

提出了通过在连架构件上附加质量配重实现空间连杆机构摆动力与摆动力矩近似平衡的方法.质量配重参数可通过依次求解空间机构摆动力近似平衡方程组、摆动力矩近似平衡方程组得到,并着重讨论空间机构摆动力矩近似平衡方程组的建立与求解.首先建立了空间连杆机构摆动力矩近似平衡方程组并将之转化为超确定线性方程组,进而利用广义逆矩阵导出了其求解公式.