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飞机轮胎-湿滑道面相互作用SPH算法仿真分析
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作者 蔡靖 黄钰岱 +2 位作者 李琪 李岳 戴轩 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第1期53-62,共10页
针对飞机在湿滑道面上的滑水问题,采用光滑粒子流体动力学(SPH)算法建立了飞机轮胎-湿滑道面有限元模型,与流固耦合算法(CEL)模型进行对比,显示了SPH算法的优越性,进而分析了不同轮胎速度及水膜厚度对轮胎与湿滑道面相互作用的影响规律... 针对飞机在湿滑道面上的滑水问题,采用光滑粒子流体动力学(SPH)算法建立了飞机轮胎-湿滑道面有限元模型,与流固耦合算法(CEL)模型进行对比,显示了SPH算法的优越性,进而分析了不同轮胎速度及水膜厚度对轮胎与湿滑道面相互作用的影响规律。结果表明,SPH模型得到的临界滑水速度与CEL模型结果相差不超过5%;舰首波、侧向羽流等流体特征更为明显立体;平均运算效率较CEL模型提高36.5%。利用SPH模型分析可得,道面支撑力随轮胎速度增加呈先平缓下降再急速下降的趋势,水膜厚度为3~13 mm时,急速下降段所在轮胎速度区间为170~260 km/h,基本处于A320飞机的着陆滑跑速度范围内,应增强对飞机滑水事故风险的防范;位移阻力随着轮胎速度增加呈先增大后减小的趋势,且在轮胎达到临界滑水速度时取得最大值,进而提出利用位移阻力最大值确定临界滑水速度的方法;侧向羽流最大溅水高度随轮胎速度增加呈先升高后降低的趋势,在接近临界滑水速度时达到最大值;舰首波最大溅水高度低于侧向羽流最大溅水高度,且随轮胎速度增加而降低,达到临界滑水速度时舰首波接近消失,2种溅水特征的最大溅水高度值均低于A320飞机发动机的最小离地高度0.680 m,不会对发动机产生影响。 展开更多
关键词 交通运输工程 轮胎-道面相互作用 光滑粒子流体动力学算法 临界滑水速度 道面支撑力 位移阻力 溅水高度
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基于Workbench的汽车轮毂轻量化设计与分析
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作者 白园 张帅 刘荣娥 《汽车实用技术》 2025年第3期61-65,共5页
轮毂是汽车的主要组成部分之一,它的轻量化设计可以降低汽车整车重量、从而提高汽车燃油经济性。故文章基于Workbench平台,对轿车轮毂进行了拓扑优化,依据拓扑结果重构了轮毂模型,最终将轮毂重量从7.14282 kg降至5.789 kg。针对优化后... 轮毂是汽车的主要组成部分之一,它的轻量化设计可以降低汽车整车重量、从而提高汽车燃油经济性。故文章基于Workbench平台,对轿车轮毂进行了拓扑优化,依据拓扑结果重构了轮毂模型,最终将轮毂重量从7.14282 kg降至5.789 kg。针对优化后的轮毂模型进行了高速旋转、径向载荷、弯曲载荷以及联合工况下的力学分析与模态分析,结果表明优化后的轮毂满足多工况的实际需求,能有效避开共振,为汽车轮毂轻量化提供了理论基础。 展开更多
关键词 轮毂 轻量化 拓扑优化 力学分析 模态分析
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一种商用车多轮胎压系统生产管控应用管理办法
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作者 高李明 《汽车电器》 2024年第4期61-62,共2页
文章简要介绍一种新型商用车多轮胎压生产装配方式,运用信息化、数字化技术,大大提高生产效率,保障售后维修中的数据同步,杜绝人为导致的维修问题。
关键词 胎压系统 商用车 MES EOL
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轮胎充气过程胎压自动预估方法
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作者 张宏超 李淑慧 +1 位作者 孙云龙 何欣航 《兵工自动化》 北大核心 2024年第10期33-38,共6页
针对越野汽车轮胎充气过程胎压动态复杂变化情况,提出一种轮胎充气过程胎压实时预估方法。主要由数据采集与预处理模块、预标定轮胎气阻模块及轮胎胎压预估模块组成;根据测压工况轮胎胎压值估算出轮胎气阻值;在此基础上,轮胎胎压预估模... 针对越野汽车轮胎充气过程胎压动态复杂变化情况,提出一种轮胎充气过程胎压实时预估方法。主要由数据采集与预处理模块、预标定轮胎气阻模块及轮胎胎压预估模块组成;根据测压工况轮胎胎压值估算出轮胎气阻值;在此基础上,轮胎胎压预估模块利用气动原理循环预估轮胎胎压;并通过轮胎中央充放气系统平台进行验证。结果表明:该算法预估的均方根误差不超过0.0843 MPa,极大提高了胎压预估的精度。 展开更多
关键词 中央充放气系统 胎压预估 气阻 气动原理
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基于模糊相对优属度的轮胎综合评价方法研究 被引量:1
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作者 贾永辉 郭强林 杨云飞 《汽车实用技术》 2024年第3期182-187,共6页
轮胎决定车辆的承载、能耗、安全等性能指标,如何全面、客观评价轮胎综合性能仍是行业面临的主要难题之一。针对这一难题,首先提出了基于模糊层次分析法确定指标最优权重向量,其次提出了模糊相对优属度决策方法,通过对收集的10条轮胎9... 轮胎决定车辆的承载、能耗、安全等性能指标,如何全面、客观评价轮胎综合性能仍是行业面临的主要难题之一。针对这一难题,首先提出了基于模糊层次分析法确定指标最优权重向量,其次提出了模糊相对优属度决策方法,通过对收集的10条轮胎9项指标数据计算结果分析,得出所提方法评价的有效性,为轮胎各项性能评价及综合性能提升提供了参考依据。 展开更多
关键词 模糊层次分析 相对优属度模型 相对优属度 最优决策
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双横臂独立悬架的前轮主销内倾角算法研究 被引量:11
6
作者 魏道高 周福庚 +2 位作者 李磊 李滨 乔明侠 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期431-433,437,共4页
针对前桥为双横臂独立悬架汽车,基于轮胎侧偏特性和计及外倾角的影响,建立前轮转向后回正力矩数学模型,根据转向轮回正力矩与回正阻力力矩平衡方程式,推导其前轮主销内倾角的算法。用样车做实例计算与试验,验证其正确性,为前轮定位参数... 针对前桥为双横臂独立悬架汽车,基于轮胎侧偏特性和计及外倾角的影响,建立前轮转向后回正力矩数学模型,根据转向轮回正力矩与回正阻力力矩平衡方程式,推导其前轮主销内倾角的算法。用样车做实例计算与试验,验证其正确性,为前轮定位参数中主销内倾角的设计提供理论参考。 展开更多
关键词 双横臂独立悬架 主销内倾角 计算 前轮转向 算法研究 轮胎侧偏特性 回正力矩 前轮定位参数 平衡方程式 数学模型
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汽车镁合金车轮动态特性分析 被引量:13
7
作者 郑松林 郑钻玺 +2 位作者 徐洪慧 王有涛 卢蕾蕾 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期148-151,共4页
与现行被广泛应用的铝合金相比,镁合金车轮能降低车辆质量和燃油消耗,减小车辆的振动和噪声,提高车辆的动力学特性。文中尝试采用新型铸造镁合金代替铝合金开发汽车车轮,并探索利用动态设计方法对某车型的车轮进行轻量化设计与分析,从... 与现行被广泛应用的铝合金相比,镁合金车轮能降低车辆质量和燃油消耗,减小车辆的振动和噪声,提高车辆的动力学特性。文中尝试采用新型铸造镁合金代替铝合金开发汽车车轮,并探索利用动态设计方法对某车型的车轮进行轻量化设计与分析,从而评价其强度可靠性及模态特性。 展开更多
关键词 新能源汽车 镁合金 车轮 动态特性
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用改进的史密斯公式预测汽车车轮疲劳寿命 被引量:21
8
作者 杨占春 崔胜民 赵桂范 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期100-102,共3页
根据疲劳寿命预测理论 ,将史密斯公式作适当的改进 ,使之包含影响高周疲劳寿命的因素 .引用LBF研究所的八级载荷谱作为车轮工作时的载荷谱 ,用有限元分析的应力值作为基本参数 ,将改进后的史密斯公式用于车轮的疲劳寿命预测 。
关键词 汽车 车轮 疲劳寿命 史密斯公式 预测
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基于疲劳试验的车轮拓扑优化和多目标优化 被引量:24
9
作者 王登峰 张帅 +1 位作者 陈辉 汪勇 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第12期1351-1361,1374,共12页
基于动态弯曲疲劳试验和动态径向疲劳试验对16×61/2J型车轮的轮辐进行了联合拓扑优化,设计了一个带有镁合金轮辋和铝合金轮辐的组装式车轮结构。建立其弯曲疲劳试验和径向疲劳试验的有限元模型,计算其强度、刚度、疲劳寿命和径向... 基于动态弯曲疲劳试验和动态径向疲劳试验对16×61/2J型车轮的轮辐进行了联合拓扑优化,设计了一个带有镁合金轮辋和铝合金轮辐的组装式车轮结构。建立其弯曲疲劳试验和径向疲劳试验的有限元模型,计算其强度、刚度、疲劳寿命和径向疲劳寿命安全系数,并分析了这些性能与车轮结构之间的关系。利用网格变形技术建立了组装式车轮在两种工况下的参数化模型并定义了12个设计变量,使用Isight软件平台集成各性能指标的计算软件建立了车轮多目标优化模型,利用哈默斯雷和最优拉丁超立方试验设计分别提取了72和10个样本点,拟合了Kriging近似模型并检验了近似模型的精度。利用所建立的近似模型,以车轮质量最小、弯曲疲劳寿命和径向疲劳寿命安全系数最大为目标,应力、位移和柔度为约束,采用第二代非劣排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对车轮进行了多目标优化,得到了Pareto前沿,综合考虑了车轮各项性能,选取了一个妥协解作为优化结果,并对优化前后车轮综合性能进行了对比。结果表明,在满足车轮各项性能要求的条件下,优化得到组装式车轮的质量比同型铸造铝合金车轮减小了29.42%。 展开更多
关键词 组装式车轮 联合拓扑优化 疲劳寿命 多目标优化
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汽车车轮的强度分析及优化设计 被引量:12
10
作者 齐铁力 王立辉 +1 位作者 李海鹏 周志革 《河北工业大学学报》 CAS 2002年第5期95-98,共4页
针对目前汽车车轮轻量化的发展趋势,在深入分析了铝合金材料性能的基础上,采用MSC.PATRAN和MSC.NASTRAN为基本工具,完成了对汽车车轮的强度分析,并对其进行了优化设计.结果表明:优化后铝合金车轮上的最大应力值接近铝合金的强度极限,既... 针对目前汽车车轮轻量化的发展趋势,在深入分析了铝合金材料性能的基础上,采用MSC.PATRAN和MSC.NASTRAN为基本工具,完成了对汽车车轮的强度分析,并对其进行了优化设计.结果表明:优化后铝合金车轮上的最大应力值接近铝合金的强度极限,既充分利用了材料,有效的减轻了车轮重量,又促使应力分布更加合理. 展开更多
关键词 汽车 车轮 强度分析 优化设计
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侧倾角对机械弹性车轮刚度及接地特性的影响 被引量:5
11
作者 赵又群 杜现斌 +2 位作者 林棻 王强 付宏勋 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期444-450,共7页
为提高车辆行驶的安全性,对一种新型非充气式机械弹性安全车轮在不同侧倾角工况下的刚度特性及接地特性进行了研究。在充分考虑0轮体层合结构基础上,基于有限元法建立了包含橡胶材料的不可压缩性、大变形及车轮与地面接触非线性等特征... 为提高车辆行驶的安全性,对一种新型非充气式机械弹性安全车轮在不同侧倾角工况下的刚度特性及接地特性进行了研究。在充分考虑0轮体层合结构基础上,基于有限元法建立了包含橡胶材料的不可压缩性、大变形及车轮与地面接触非线性等特征的机械弹性车轮三维有限元模型,并通过加载试验对模型进行了精度验证。将车轮刚度特性及侧倾接地特性的仿真和试验结果进行对比,分析了侧倾角对车轮垂向刚度、下沉量、接地印迹及压力分布等特征的影响。结果表明:车轮的垂向刚度随侧倾角的增大而减小;侧倾角的存在加剧了车轮胎肩部位的应力集中,使接地区域压力分布的均匀性变差。研究结果为分析机械弹性车轮侧倾特性、0轮胎面的不均匀磨损及其结构优化等提供了参考。 展开更多
关键词 安全轮胎 侧倾角 垂向刚度 接地特性 有限元法
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机械弹性车轮稳态侧偏特性的理论与试验分析 被引量:7
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作者 付宏勋 赵又群 +2 位作者 林棻 杜现斌 倪新伟 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期344-349,共6页
为了掌握机械弹性车轮的侧偏特性,对车轮稳态侧偏工况下的力学特性进行理论及试验研究.基于机械弹性车轮结构特点以及刷子建模理论,建立不同侧偏角下车轮稳态侧偏理论模型.利用轮胎动态力学特性试验台架,对车轮样机进行稳态侧偏特性试... 为了掌握机械弹性车轮的侧偏特性,对车轮稳态侧偏工况下的力学特性进行理论及试验研究.基于机械弹性车轮结构特点以及刷子建模理论,建立不同侧偏角下车轮稳态侧偏理论模型.利用轮胎动态力学特性试验台架,对车轮样机进行稳态侧偏特性试验分析,得到了车轮侧向力、回正力矩与侧偏角的关系曲线.对比理论模型仿真与样机试验数据,结果表明:车轮稳态侧偏理论模型具有较高的预测精度,能够表达车轮稳态侧偏力学特性.该研究可为改进车轮结构及改善车轮侧偏性能等提供一定的参考. 展开更多
关键词 安全轮胎 非充气轮胎 轮胎模型 稳态侧偏特性
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汽车轮胎与转鼓的滚动特性分析 被引量:8
13
作者 张绍国 高峰 +1 位作者 徐国艳 崔莹 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期341-346,368,共7页
本文中建立了转鼓式和平带式轮胎滚动阻力测试模型,分析了不同转鼓尺寸下轮胎与转鼓之间的接触特性,并采用以传感器的应变测算出轮轴反力,再换算为滚动阻力的方法进行仿真测试,最后进行轮胎滚动阻力的实测试验。静加载的结果表明:轮胎... 本文中建立了转鼓式和平带式轮胎滚动阻力测试模型,分析了不同转鼓尺寸下轮胎与转鼓之间的接触特性,并采用以传感器的应变测算出轮轴反力,再换算为滚动阻力的方法进行仿真测试,最后进行轮胎滚动阻力的实测试验。静加载的结果表明:轮胎的下沉量随转鼓直径增大而减小,但转鼓直径大于2.0m以后,转鼓大小的影响减弱。稳态仿真测试结果表明,轮胎滚动阻力随着速度增高而稍有增加;随着载荷增加而几乎成正比地升高,但却随着轮胎气压的加大而下降。上述趋势与试验结果相符。在变速度、变载荷和变气压3种情况下,滚动阻力均随转鼓直径的加大而减小。 展开更多
关键词 汽车轮胎 转鼓 滚动阻力 有限元分析
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基于数据驱动的高速铁路动车组列车头尾车车轮踏面缺陷预测方法
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作者 王文琦 宋冬利 +3 位作者 李林 刘翊 张卫华 郑则君 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第4期28-32,共5页
[目的]踏面缺陷是高速铁路动车组列车车轮失效的主要表现形式之一,严重影响了动车组运行的安全性及乘客的乘坐舒适性。车轮踏面缺陷主要集中在头尾车,可能是多种因素共同作用的结果,需要寻找一种能综合多种影响因素的预测方法。[方法]... [目的]踏面缺陷是高速铁路动车组列车车轮失效的主要表现形式之一,严重影响了动车组运行的安全性及乘客的乘坐舒适性。车轮踏面缺陷主要集中在头尾车,可能是多种因素共同作用的结果,需要寻找一种能综合多种影响因素的预测方法。[方法]基于某铁路局动车组列车的车轮镟修数据,每个数据样本包括10个特征(4个名义特征和6个连续特征),对数据进行预处理。通过合成少数类样本过采样技术对不平衡数据集进行处理,构建了标准化数据集。建立了DNN(深度神经网络)模型,对底层特征进行组合,形成了特征的高层抽象表示。通过网络结构调整和超参数优化得到了模型的最优学习效果。对模型进行训练并测试,验证了该模型的预测效果。[结果及结论]基于数据驱动的头尾车车轮踏面缺陷预测方法具有较高的预测精度和较优的综合性能,其预测精确率达92.5%,可有效预测头尾车车轮踏面损伤的发生概率。 展开更多
关键词 高速铁路 动车组 数字驱动 踏面缺陷 过采样技术 深度神经网络 超参数优化
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考虑胎体复杂变形的轮胎非稳态侧偏特性理论模型 被引量:26
15
作者 郭孔辉 刘青 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 1997年第2期65-71,共7页
本文从胎体的一般变形模式出发,根据胎体的侧向弯曲变形及扭转变形计算出胎面的侧向瞬时变形,从而建立了小幅运动时轮胎非稳态侧偏特性理论模型。考虑胎体的复杂变形之后,模型能真实地反映轮胎的力学特征和物理实质;理论模型与试验结果... 本文从胎体的一般变形模式出发,根据胎体的侧向弯曲变形及扭转变形计算出胎面的侧向瞬时变形,从而建立了小幅运动时轮胎非稳态侧偏特性理论模型。考虑胎体的复杂变形之后,模型能真实地反映轮胎的力学特征和物理实质;理论模型与试验结果的比较也表明,该模型的精度足以反映轮胎的非稳态试验侧偏特性。该模型可用于轮胎力学和汽车动力学仿真研究、汽车前轮摆振及操纵性等汽车动力学特性方面的研究。 展开更多
关键词 轮胎 非稳态侧偏特性 胎体复杂变形 汽车
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汽车轮毂轴承及主销松旷间隙自动化检测方法探讨 被引量:4
16
作者 潘洪达 苏建 +3 位作者 王建强 张晓龙 郭克友 林慧英 《汽车技术》 北大核心 2003年第9期22-26,共5页
对汽车轮毂轴承处、主销处存在的松旷间隙以及2种间隙的区分等进行了力学分析,提出了轮毂轴承及主销的配合间隙的自动检测方法。该方法是通过分析车轮在支承台板的带动下产生的位移和驱动力关系特征曲线实现的,基于该方法开发了自动化... 对汽车轮毂轴承处、主销处存在的松旷间隙以及2种间隙的区分等进行了力学分析,提出了轮毂轴承及主销的配合间隙的自动检测方法。该方法是通过分析车轮在支承台板的带动下产生的位移和驱动力关系特征曲线实现的,基于该方法开发了自动化检验台。最后通过实车测试对该方法进行了验证。结果表明,检验台测试结果与百分表测量结果基本一致,最大相对误差不超过5%,满足了快速检验的精度要求。 展开更多
关键词 汽车 轮毂 轴承 主销 松旷间隙 自动化检测 力学分析
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汽车四轮定位分析及检测 被引量:8
17
作者 尤明福 刁哲军 邢世凯 《汽车技术》 北大核心 2002年第3期38-40,共3页
采用完全四轮定位方法和电脑四轮定位仪可使车辆定位参数得到最佳的测量,从而使车辆保证原设计功能。阐述了定位参数对转向操纵的稳定性、转向控制及轮胎磨损的影响。另外,介绍了四轮定位的优点。
关键词 车轮定位 参数选择 检测 汽车 四轮定位 定位参数
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关于轮胎的圈模型 被引量:5
18
作者 危银涛 管迪华 范成建 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期217-221,共5页
综述轮胎圈模型的历史与现状,指出各种圈模型之间差异的物理实质。在此基础上,考虑完全的非线性应变项、正确的初始应力和气压做功公式,利用Hamilton变分原理得到了轮胎圈模型的一般动力学方程。文献中的方程可由本文的一般控制方程退... 综述轮胎圈模型的历史与现状,指出各种圈模型之间差异的物理实质。在此基础上,考虑完全的非线性应变项、正确的初始应力和气压做功公式,利用Hamilton变分原理得到了轮胎圈模型的一般动力学方程。文献中的方程可由本文的一般控制方程退化得到。利用轮胎的试验模态参数和轮胎圈模型的特征方程确定圈模型的物理参数。对195/710R14型轮胎给出了具体的数值算例和试验结果,分析表明所提模型和方法是合理的。 展开更多
关键词 轮胎 圈模型 变分原理 模态 汽车 动力学特性
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轮胎充气压力对车轮应力分布影响的数值模拟 被引量:11
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作者 闫胜昝 童水光 朱训明 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期565-569,共5页
为了实现在设计阶段能正确预测车轮力学性能的目的,通过有限元分析方法,分别采用动态响应和静态分析方法对冲击试验下车轮的应力分布进行分析,确定对冲击试验进行静态分析的合理动载荷系数;利用静态有限元分析方法,分别对车轮在充气压... 为了实现在设计阶段能正确预测车轮力学性能的目的,通过有限元分析方法,分别采用动态响应和静态分析方法对冲击试验下车轮的应力分布进行分析,确定对冲击试验进行静态分析的合理动载荷系数;利用静态有限元分析方法,分别对车轮在充气压力、冲击载荷、径向载荷、充气压力加冲击载荷、充气压力加径向载荷作用下的应力分布逐一进行分析,着重研究轮胎充气压力对车轮应力分布和最大应力的影响.研究结果表明,冲击试验分析模型可以不考虑充气压力,但径向载荷试验分析模型必须考虑充气压力,这为下一步深入研究冲击试验和径向载荷试验有限元分析模型做了准备. 展开更多
关键词 铝合金车轮 冲击试验 充气压力 有限元分析模型 应力分布
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基于频响函数法的路面激励下车轮轴头力的估计 被引量:5
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作者 靳畅 周鋐 慕乐 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期469-474,485,共7页
在阐述了用频响函数法估计车轮轴头载荷的原理的基础上,结合刚体动力学,采用附加质量块的方法推导出车轮轴头力与悬架响应之间的频响函数,进而估计出路面激励下的车轮轴头六分力。使用力锤法测量频响函数,并安装车轮力传感器进行试车场... 在阐述了用频响函数法估计车轮轴头载荷的原理的基础上,结合刚体动力学,采用附加质量块的方法推导出车轮轴头力与悬架响应之间的频响函数,进而估计出路面激励下的车轮轴头六分力。使用力锤法测量频响函数,并安装车轮力传感器进行试车场道路试验,采集车轮轴头六分力信号。试验采集的轴头力与估计的轴头载荷的对比结果,验证了用频响函数法估计车轮轴头力的有效性,最后讨论了偏差产生的原因。 展开更多
关键词 车轮轴头载荷 载荷识别 频响函数 刚体动力学
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