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采用电测法重型铰接式车架结构优化设计分析
1
作者
陆孟雄
卿宏军
《机械设计与制造》
北大核心
2021年第11期109-113,118,共6页
铰接式车辆具有良好的通过性,适合大载重下载通道运输使用,但车架的受力情况复杂,影响整车的使用寿命。根据此类车辆的运输工况特点,对不同工况下,车架铰接点处主要部件的承载情况进行分析。根据受力分析结果,采用有限单元法进行建模分...
铰接式车辆具有良好的通过性,适合大载重下载通道运输使用,但车架的受力情况复杂,影响整车的使用寿命。根据此类车辆的运输工况特点,对不同工况下,车架铰接点处主要部件的承载情况进行分析。根据受力分析结果,采用有限单元法进行建模分析,获取不同工况下的应力分布云图,并获取应力集中极值点。采用材料升级和结构优化对车架应力集中点进行优化设计,并对比分析优化前后的应力分布情况。在应力分布的集中点,布置应变片,采用电测法对车架的应力分布进行测试。结果可知:不同工况下,整机各部分强度满足使用要求,但是存在局部应力集中,强度较大的部位为鹅颈处、摆动架前侧轴承处,设计时需要重点关注;采取材料厚度提升的方案,可以保证安全系数达到使用要求;测点的最大值分别为131.201MPa、105.45MPa,与仿真值之间的误差小于6%,同时均小于优化前的数值,表明优化方案是可行的,优化设计结果是可靠的。
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关键词
重型铰接式车辆
车架
强度
有限单元法
电测法
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职称材料
基于横摆运动补偿的煤矿重载铰接车辆主动电液转向控制研究
被引量：
3
2
作者
任志勇
石琴
+2 位作者
赵远
张磊
黄振华
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期2937-2948,共12页
煤矿重载铰接车辆采用折腰转向,横向刚度弱且所受扰动因素复杂,操控难度加大,极易引起安全事故。为改善煤矿重型铰接车辆在湿滑低附着路面环境中的安全驾驶操控性能、进一步提升煤矿辅助运输智能化水平,设计了一种具有横摆运动反馈补偿...
煤矿重载铰接车辆采用折腰转向,横向刚度弱且所受扰动因素复杂,操控难度加大,极易引起安全事故。为改善煤矿重型铰接车辆在湿滑低附着路面环境中的安全驾驶操控性能、进一步提升煤矿辅助运输智能化水平,设计了一种具有横摆运动反馈补偿功能的泵控电液动力转向系统。建立了包含前车体纵向、侧向、横摆及后车体横摆运动在内的铰接车辆4自由度车体动力学模型以及泵控电液转向系统数学模型,在解耦动力学模型横摆角速度与横向加速度的基础上,设计了“转向操纵跟随−横摆稳定补偿”双通道铰接转向控制策略,其中,转向操纵跟随通道可实现前后车体铰接角对驾驶员的转向操控输入的实时跟踪,而横摆稳定补偿通道则通过主动调节车体铰接角以确保实际横摆角速度逼近理想横摆角速度。通过设置预滤波器和衰减积分器,设计了主动转向控制系统,该系统通过调整转向角度来提供纠正作用,以确保车辆能够遵循驾驶员意图保持路径跟随。基于dSPACE/DS1007半实物仿真平台,对铰接矿车低附着转向工况进行了仿真测试;模拟J型转弯工况,选择低摩擦因数路面条件中低速运行,验证了主动控制器对于铰接车辆跟踪期望路径的有效性。同时,基于冰雪覆盖路面等效低附着系数路面的实验条件,利用煤矿井下25 t级重型铰接式支架搬运车进行了实车转弯实验;结果表明:建立的铰接车辆车体动力学模型和泵控电液转向系统模型,通过横摆角速度与横向加速度进行解耦,能够比较真实的反应该类车辆的折腰运动状态;基于铰接车辆横摆稳定性控制分析,制定的“转向操纵跟随−横摆稳定补偿”双通道铰接转向控制策略,以及设计的主动控制系统,能够有效提高铰接车辆在低附着路面工况下的横摆稳定性,且该系统对于驾驶员的驾驶感觉没有改变,主动控制干预后能够及时、安全、平稳地将车辆的驾驶权交还给驾驶员。
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关键词
全液压转向系统
矿山
重型铰接式车辆
动力学模型
路径跟随
控制算法
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职称材料
题名
采用电测法重型铰接式车架结构优化设计分析
1
作者
陆孟雄
卿宏军
机构
常州信息职业技术学院电子工程学院
湖南大学机械与运载工程学院
常州湖南大学机械装备研究院
出处
《机械设计与制造》
北大核心
2021年第11期109-113,118,共6页
基金
江苏省高职院校教师专业带头人高端研修项目(2019GRFX019)
常州市科技局高技术研究重点实验室项目(CM20183004)
常州信息职业技术学院人才建设项目—“1+1+1”协同培育工程(XTPY201706)。
文摘
铰接式车辆具有良好的通过性,适合大载重下载通道运输使用,但车架的受力情况复杂,影响整车的使用寿命。根据此类车辆的运输工况特点,对不同工况下,车架铰接点处主要部件的承载情况进行分析。根据受力分析结果,采用有限单元法进行建模分析,获取不同工况下的应力分布云图,并获取应力集中极值点。采用材料升级和结构优化对车架应力集中点进行优化设计,并对比分析优化前后的应力分布情况。在应力分布的集中点,布置应变片,采用电测法对车架的应力分布进行测试。结果可知:不同工况下,整机各部分强度满足使用要求,但是存在局部应力集中,强度较大的部位为鹅颈处、摆动架前侧轴承处,设计时需要重点关注;采取材料厚度提升的方案,可以保证安全系数达到使用要求;测点的最大值分别为131.201MPa、105.45MPa,与仿真值之间的误差小于6%,同时均小于优化前的数值,表明优化方案是可行的,优化设计结果是可靠的。
关键词
重型铰接式车辆
车架
强度
有限单元法
电测法
Keywords
Articulated Truck
Frame
Strength
Finite Element Method
Electrical Measurement Method
分类号
TH16 [机械工程—机械制造及自动化]
U469.3 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
基于横摆运动补偿的煤矿重载铰接车辆主动电液转向控制研究
被引量：
3
2
作者
任志勇
石琴
赵远
张磊
黄振华
机构
中国煤炭科工集团太原研究院有限公司
合肥工业大学汽车与交通工程学院
安徽省智慧交通车路协同工程研究中心
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期2937-2948,共12页
基金
国家自然科学基金资助项目(52204173)
山西省科技成果转换成果专项基金资助项目(202104021301067)。
文摘
煤矿重载铰接车辆采用折腰转向,横向刚度弱且所受扰动因素复杂,操控难度加大,极易引起安全事故。为改善煤矿重型铰接车辆在湿滑低附着路面环境中的安全驾驶操控性能、进一步提升煤矿辅助运输智能化水平,设计了一种具有横摆运动反馈补偿功能的泵控电液动力转向系统。建立了包含前车体纵向、侧向、横摆及后车体横摆运动在内的铰接车辆4自由度车体动力学模型以及泵控电液转向系统数学模型,在解耦动力学模型横摆角速度与横向加速度的基础上,设计了“转向操纵跟随−横摆稳定补偿”双通道铰接转向控制策略,其中,转向操纵跟随通道可实现前后车体铰接角对驾驶员的转向操控输入的实时跟踪,而横摆稳定补偿通道则通过主动调节车体铰接角以确保实际横摆角速度逼近理想横摆角速度。通过设置预滤波器和衰减积分器,设计了主动转向控制系统,该系统通过调整转向角度来提供纠正作用,以确保车辆能够遵循驾驶员意图保持路径跟随。基于dSPACE/DS1007半实物仿真平台,对铰接矿车低附着转向工况进行了仿真测试;模拟J型转弯工况,选择低摩擦因数路面条件中低速运行,验证了主动控制器对于铰接车辆跟踪期望路径的有效性。同时,基于冰雪覆盖路面等效低附着系数路面的实验条件,利用煤矿井下25 t级重型铰接式支架搬运车进行了实车转弯实验;结果表明:建立的铰接车辆车体动力学模型和泵控电液转向系统模型,通过横摆角速度与横向加速度进行解耦,能够比较真实的反应该类车辆的折腰运动状态;基于铰接车辆横摆稳定性控制分析,制定的“转向操纵跟随−横摆稳定补偿”双通道铰接转向控制策略,以及设计的主动控制系统,能够有效提高铰接车辆在低附着路面工况下的横摆稳定性,且该系统对于驾驶员的驾驶感觉没有改变,主动控制干预后能够及时、安全、平稳地将车辆的驾驶权交还给驾驶员。
关键词
全液压转向系统
矿山
重型铰接式车辆
动力学模型
路径跟随
控制算法
Keywords
fully hydraulic steering system
heavy articulated vehicles for mining
dynamical model
path following
control algorithm
分类号
TD525 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
采用电测法重型铰接式车架结构优化设计分析
陆孟雄
卿宏军
《机械设计与制造》
北大核心
2021
0
在线阅读
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职称材料
2
基于横摆运动补偿的煤矿重载铰接车辆主动电液转向控制研究
任志勇
石琴
赵远
张磊
黄振华
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
3
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职称材料
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