互联式空气悬架动态特性试验研究

将传统空气悬架的空气弹簧通过管路互联,使空气弹簧间可以进行气体交换,构成互联式空气悬架。空气弹簧的互联改变了悬架的刚度,通过合理地控制可进一步提高空气悬架的性能。先分析互联式空气悬架的结构与工作机理,然后搭建其半实物模型及其动态特性测试系统。试验结果表明,空气悬架的"侧向互联"可降低簧上质量在中频段(5~9 Hz)的垂向加速度、车身侧倾角与质心附近的侧倾角加速度;但使得该频段内的悬架动行程增加。当振幅较小时,互联式空气悬架对车辆性能各项指标的改善变弱。在分析试验结果的基础上,总结了互联式空气悬架在设计过程中需要遵循的规律,得到的相关结论将为互联式空气悬架的设计和应用提供理论参考。     

基于模型预测的四角互联空气悬架协同控制

针对四角互联空气悬架难以发挥其多可控结构优势的问题,制定了适用于四角互联空气悬架的协同控制方法;针对四角互联空气悬架3个可控机构间相互耦合的问题,设计了MPC(模型预测)协同控制器;从各可控机构对整车性能的影响始终归结于悬架力的角度出发,设置MPC协同控制器的控制目标和约束条件,求解出同时满足3个可控机构的最优目标悬架力。结果表明：MPC协同控制器不仅解决了3个可控机构的协同控制问题,而且保证了整车性能相比于传统非协同控制得到了很大提高。     

基于可视化界面的悬架性能分析与刚度阻尼参数选择匹配

文章建立了基于横向和垂向动力学合成的整车系统模型,以某款商务车为研究对象,分析了汽车悬架设计中主要的性能指标。利用Visual C 编程,通过可视化界面实现了悬架阻尼刚度参数的选择匹配和复杂的计算分析过程,并且可直接输入整车参数得出仿真曲线,对悬架性能和参数进行有效的评价。     

空气弹簧悬架的振动模型和刚度特性研究

提出了带有附加气室的空气弹簧的力学模型,建立了空气弹簧在汽车悬架中的数学模型.分析了空气弹簧的刚度特性,对其求解进行了简化,利用多尺度法对空气弹簧在正弦激励下的主共振响应进行了计算,得到了幅频响应关系.通过研究得到空气弹簧的振动过程中介于两种简化的力学模型之间,且呈现较强的非线性特点.     

重型牵引车空气悬架参数匹配优化

在分析空气弹簧刚度特性的基础上,获取空气弹簧动特性曲线优化方法,利用ADAMS/Car建立重型牵引车空气悬架以及整车虚拟样机模型,以空气弹簧刚度和减振器阻尼为试验因子,以驾驶员处的加权加速度均方根值函数为目标函数,通过响应曲面法建立目标函数与试验因子之间的关系表达式,获取最优空气弹簧动特性曲线.将优化的空气悬架参数代入到整车模型进行分析,仿真结果表明采用优化后的悬架参数可使驾驶员舒适度得到提高.     

斜柱框架抗侧刚度研究

随着社会及工程的进一步发展,斜柱框架目前应用广泛。研究表明改变框架的几何形状,使外柱略微向内倾斜可以增加结构的抗侧移刚度,获得较好的稳定性,从而相应地减少侧向荷载引起的位移和振动。利用结构力学方法,根据实际的工程,建立了单层斜柱框架的一般模型,推导出单层斜柱框架的层抗侧刚度的简化计算公式并且与ANSYS有限元结果进行了比较,探索斜柱框架抗侧刚度与倾角的关系以及理论公式的有效范围。     

麦弗逊式螺旋弹簧悬架的刚度与阻尼特性分析

为提高麦弗逊式独立悬架分析与设计效率,建立悬架受力分析以及进行刚度与阻尼计算的数学模型,给出按选定的偏频和相对阻尼比确定螺旋弹簧刚度和减震器阻尼参数的设计步骤,并研制了方便实用的麦弗逊螺旋弹簧悬架系统刚度和阻尼参数分析与设计计算软件.虚拟样机试验结果验证了数学模型和计算软件的正确性.     

汽车空气悬架设计中空气弹簧的匹配选择

本文介绍了空气悬架较传统钢板弹簧(或螺旋弹簧)的优势,分析了空气弹簧的结构特点、性能,并对一种空气弹簧参数化和模块化的匹配选择方法进行了介绍,同时也计算了空气弹簧在设计高度处的动态刚度和频率.     

液压互联悬架参数全局灵敏度分析与多目标优化

液压互联悬架（Hydraulically Interconnected Suspension,HIS）系统的参数匹配直接影响着其动态性能. 为提升HIS系统的综合性能,对抗俯仰抗侧倾HIS系统的主要参数进行了全局灵敏度分析和多目标优化. 建立7自由度“机-液”耦合整车频域动力学模型,以四轮随机路面为输入,以反映车辆平顺性、稳定性和抗俯仰抗侧倾性能的各项性能指标为目标函数,采用Sobol指数法对HIS系统参数进行了全局灵敏度分析,获得影响HIS系统性能的关键参数. 基于参数灵敏度分析结果,使用NSGA-II算法对HIS系统进行了多目标优化. 结果表明：管路阻尼阀和蓄能器阻尼阀线性损失系数对车辆各性能有较大影响,参数间的交互效应对车辆抗侧倾性能影响明显.优化后,通过权重系数法选取的优化结果表明,车身质心处加权加速度均方根值降低20.95%,俯仰角加速度均方根值降低12.95%,侧倾角加速度均方根值降低8.05%,轮胎动载荷均方根值均值降低11.17%. 通过参数灵敏度分析和多目标优化,可以显著提升HIS系统的综合性能.     

高温气固悬浮试验台动态特性的研究

根据高温气固悬浮试验台的结构设计和实验方法的特点,采用阶跃信号测试法确定系统的动态特性参数,获取系统的传递函数,并分析了影响动态特性参数的各项因素。研究表明温度和流量是影响动态特性参数的主要因素,气体浓度对动态特性参数影响不大,可以采用传递函数来表达反应区内气体组分的浓度与烟气分析仪检测浓度之间的关系。     

桥塔刚度对悬索桥的影响分析

为了研究悬索桥中桥塔刚度对悬索桥整体刚度的影响,以西堠门大桥为原型,采用西南交通大学编制的桥梁非线性计算软件BNLAS建立了双塔单跨悬索桥计算模型,该计算模型中跨主缆的跨度为1 650 m,加劲梁为单跨简支结构体系。通过比较不同桥塔刚度（相对原型的0.7,0.8,0.9,1.0,1.1,1.2及1.3倍）情况下悬索桥受力的变化,分析桥塔刚度对悬索桥受力的影响。同时,随着越来越多的多塔多跨悬索桥的建造,笔者也研究了中间桥塔刚度变化对多塔多跨悬索桥受力的影响。     

推力桩计算的综合刚度双参数法半数值解

针对现有综合刚度双参数法计算推力桩的幂级数解析解公式较为冗长、编程不便和查表手算较为繁琐的不足,提出结合解析解可取成果反算桩-土综合刚度和地基系数的双参数,再采用分析原理简单、便于编程的有限差分数值计算手段进行桩身位移、侧土抗力和内力计算的新方法.实例计算比较表明,该法方便可靠,对于推广综合刚度双参数法在推力桩计算工程实践中的应用是有益的.     

机械固定结合面刚度特性建模

针对机械结合面G-W接触模型和M-B接触模型存在的不足,基于分形理论,提出一种能描述2粗糙面接触的配对几何粗糙特性的法向刚度力学模型.该模型在几何尺寸上独立,给出了结合面面压与刚度的解析解,能有效求解结合面配对接触的法向刚度.根据应变能相等的原则,把结合面法向刚度和切向刚度折合成连续体的材料属性,建立了描述结合面特性的虚拟材料模型,试验证明了该方法的有效性.     

悬架K特性鲁棒性不确定性优化

由于零件几何误差、安装误差等存在,使实际硬点的位置具有一定的波动,存在不确定性,导致悬架K特性相对于标准K特性波动较大。针对该不确定性问题,依据刚体运动学理论应用刚体姿态坐标变换建立麦弗逊悬架数学模型,采用Sobol法对悬架K特性进行灵敏度分析,计算出对悬架定位参数影响大的硬点,应用区间分析对悬架结构进行参数优化,使悬架K特性相对于标准K特性波动减小进而提高悬架K的稳健性,结果表明该方法具有较高的稳健性以及工程实用性。     

轧制速度加载方式对轧机振动特性的影响研究

带钢在轧制过程中表面会产生振痕,严重影响带钢表面质量及后续使用,但由于复杂多变的轧制工况,轧制参数加载方式对轧机振痕振动的影响仍是目前存在的难题之一。文章建立了森吉米尔二十辊轧机耦合动力学模型,研究了轧制速度在加载过程中对轧机振动特性的影响。利用现场试验验证了模型的有效性和分析过程的合理性。为合理优化轧制参数加载方式,抑制或消除振痕振动,对提高带钢表面质量和经济效益提供了重要的理论与实践支撑。     

可控磁悬浮轴承刚度与阻尼特性研究

可控磁悬浮轴承的刚度与阻尼特性主要取决于系统的电器控制环节,可根据实际需要设计,以满足不同的应用要求,但如何设计和调整则是一个实际问题。因此,从刚度和阻尼的角度研究了基于独立式控制原则并采用ＰＩＤ校正方法的磁轴承—转子系统。结果表明,由调节器中比例和微分环节决定磁轴承的刚度、阻尼的同时,其它滤波环节的引入改变了轴承刚度、阻尼在低频和高频段内的频率特性,在共振区域,刚度和阻尼仍保持原设计值。因此,通过电控系统的设计得到不同的转子动态特性,并且兼顾稳定性和高性能是完全可行的。同时,还可以得到一种简便的ＰＩＤ参数设计方法。     

自锚式悬索桥主要构件刚度对结构的影响分析

分别分析了自锚式悬索桥的主塔刚度、主缆刚度、吊索刚度和加劲梁刚度对桥梁的主缆、吊索、加劲梁、桥塔和桥墩内力、结构位移、结构动力特性的影响,讨论了设计中各构件尺寸确定的顺序.得出的有益结论可为该类桥的设计提供技术参数方面的参考.     

自锚式斜拉-悬吊协作体系桥动力分析

自锚式斜拉-悬吊协作体系桥是一种新近出现的国内外研究尚少的桥型.以大连港航道桥设计方案为背景,利用空间有限元模型通过与地锚式桥的动力特性对比分析,得出大跨径自锚式斜拉-悬吊协作体系桥具有主梁竖向弯曲振型总是优先出现等新的动力特点;针对主跨主缆易于振动的特征提出了采用斜向交叉拉索的抑振措施,并给出其最优设置位置为0.287 5跨度处;利用反应谱方法对该桥型的动力性能初步匡算表明,该新型体系桥的地震响应较大,其抗震设计应引起足够的重视.